WO2019064530A1

WO2019064530A1 - 電子ビーム装置、デバイス製造方法、露光方法及び光電素子

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Publication number: WO2019064530A1
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Inventors: 真路佐藤
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Publication date: 2019-04-04
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Abstract

電子ビーム装置は、複数の発光部（８４ａ）と、複数の発光部の発光により複数の光ビーム（ＬＢ）が光電変換層（６０）に照射されることによって光電変換層（６０）から放出される電子を複数の電子ビーム（ＥＢ）としてターゲットに照射可能な電子ビーム光学系と、を備え、複数の発光部それぞれからの光は、空間を介さずに光電変換層（６０）に入射する。

Description

[規則37.2に基づきISAが決定した発明の名称]　電子ビーム装置、デバイス製造方法、露光方法及び光電素子

　本発明は、光電素子、電子ビーム装置及びデバイス製造方法に係り、特に、光電素子の光電変換層に光を照射するとともに、前記光電素子から発生する電子を電子ビームとしてターゲットに照射する電子ビーム装置、及び電子ビーム装置を用いるデバイス製造方法に関する。

　近年、例えばＡｒＦ光源を用いた液浸露光技術と、荷電粒子ビーム露光技術（例えば電子ビーム露光技術）とを相補的に利用するコンプリメンタリ・リソグラフィが、提案されている。コンプリメンタリ・リソグラフィでは、例えばＡｒＦ光源を用いた液浸露光においてダブルパターニングなどを利用することで、単純なラインアンドスペースパターン（以下、適宜、Ｌ／Ｓパターンと略記する）を形成する。次いで、電子ビームを用いた露光を通じて、ラインパターンの切断、あるいはビアの形成を行う。

　コンプリメンタリ・リソグラフィでは、例えば複数のブランキング・アパーチャを用いてビームのオン・オフを行うマルチビーム光学系を備えた電子ビーム露光装置を用いることができる（例えば、特許文献１参照）。しかしながら、電子ビームのオン・オフを切り換えるスイッチング機能を用いる場合、装置構成が複雑になるなど、改善すべき点が存在する。また、露光装置に限らず、電子ビームを用いてターゲットに対する加工若しくは処理、又は加工及び処理を行う装置、あるいは検査装置などでも、同様の問題が生じる可能性がある。

米国特許出願公開第２０１５／０２０００７４号明細書

　本発明の第１の態様によれば、光電変換層に光を照射するとともに、前記光電変換層から発生する電子を電子ビームとしてターゲットに照射する電子ビーム装置であって、複数の発光部と、前記複数の発光部の少なくとも一部の発光により複数の光ビームが前記光電変換層に照射されることによって前記光電変換層から放出される電子を複数の電子ビームとして前記ターゲットに照射可能な電子ビーム光学系と、を備え、前記複数の発光部それぞれからの光は、空間を介さずに前記光電変換層に入射する電子ビーム装置が、提供される。

　本発明の第２の態様によれば、光電変換層に光を照射するとともに、前記光電変換層から発生する電子を電子ビームとしてターゲットに照射する電子ビーム装置であって、複数の発光部と、前記複数の発光部の少なくとも一部の発光により複数の光ビームが前記光電変換層に照射されることによって前記光電変換層から放出される電子を複数の電子ビームとして前記ターゲットに照射可能な電子ビーム光学系と、を備え、前記複数の発光部それぞれからの光は、気体空間を介さずに前記光電変換層に入射する電子ビーム装置が、提供される。

　本発明の第３の態様によれば、光電変換層に光を照射するとともに、前記光電変換層から発生する電子を電子ビームとしてターゲットに照射する電子ビーム装置であって、複数の発光部と、前記複数の発光部の少なくとも一部の発光により複数の光ビームが前記光電変換層に照射されることによって前記光電変換層から放出される電子を複数の電子ビームとして前記ターゲットに照射可能な電子ビーム光学系と、を備え、前記複数の発光部それぞれからの光は、真空空間を介さずに前記光電変換層に入射する電子ビーム装置が、提供される。

　本発明の第４の態様によれば、光電変換層に光を照射するとともに、前記光電変換層から発生する電子を電子ビームとしてターゲットに照射する電子ビーム装置であって、複数の発光部を有する発光デバイスと、前記複数の発光部の少なくとも一部の発光により複数の光ビームが前記光電変換層に照射されることによって前記光電変換層から放出される電子を複数の電子ビームとして前記ターゲットに照射可能な電子ビーム光学系と、を備え、前記発光デバイスの少なくとも一部が、前記光電変換層の電子放出面が配置される真空室の隔壁を兼ねる電子ビーム装置が、提供される。

　本発明の第５の態様によれば、光電変換層に光を照射するとともに、前記光電変換層から発生する電子を電子ビームとしてターゲットに照射する電子ビーム装置であって、複数の発光部を有する発光デバイスと、前記複数の発光部の少なくとも一部の発光により複数の光ビームが前記光電変換層に照射されることによって前記光電変換層から放出される電子を複数の電子ビームとして前記ターゲットに照射可能な電子ビーム光学系と、を備え、前記発光デバイスは、自発光型コントラストデバイスアレイを含む電子ビーム装置が、提供される。

　本発明の第６の態様によれば、光電変換層に光を照射するとともに、前記光電変換層から発生する電子を電子ビームとしてターゲットに照射する電子ビーム装置であって、複数の発光部と、前記複数の発光部の少なくとも一部の発光により複数の光ビームが前記光電変換層に照射されることによって前記光電変換層から放出される電子を複数の電子ビームとして前記ターゲットに照射可能な電子ビーム光学系と、前記複数の発光部と前記光電変換層との間の光路上に配置された複数の光学部材と、を備え、前記複数の光学部材は、前記電子ビーム光学系の光軸に交差する方向に並置され、前記複数の光学部材のそれぞれは、前記複数の発光部のうちの少なくとも１つの発光部からの光を集光して、前記複数の光ビームのうちの１つを射出可能である電子ビーム装置が、提供される。

　本発明の第７の態様によれば、リソグラフィ工程を含むデバイス製造方法であって、前記リソグラフィ工程は、ターゲット上にラインアンドスペースパターンを形成することと、第１ないし第６の態様のいずれかに係る電子ビーム装置を用いて、前記ラインアンドスペースパターンを構成するラインパターンの切断を行うことと、を含むデバイス製造方法が、提供される。

　本発明の第８の態様によれば、光電変換層に光を照射するとともに、前記光電変換層から発生する電子を電子ビームとしてターゲットに照射する露光方法であって、光学デバイスの複数の発光部の少なくとも一部の発光により複数の光ビームを前記光電変換層に照射することと、前記複数の光ビームが前記光電変換層に照射されることによって前記光電変換層から放出される電子を、電子ビーム光学系を介して複数の電子ビームとして前記ターゲットに照射することと、を含み、前記複数の発光部それぞれからの光は、空間を介さずに前記光電変換層に入射する露光方法が、提供される。

　本発明の第９の態様によれば、光電変換層に光を照射するとともに、前記光電変換層から発生する電子を電子ビームとしてターゲットに照射する電子ビーム装置であって、光学デバイスの複数の発光部の少なくとも一部の発光により複数の光ビームを前記光電変換層に照射することと、前記複数の光ビームが前記光電変換層に照射されることによって前記光電変換層から放出される電子を、電子ビーム光学系を介して複数の電子ビームとして前記ターゲットに照射することと、を含み、前記複数の発光部それぞれからの光は、気体空間を介さずに前記光電変換層に入射する露光方法が、提供される。

　本発明の第１０の態様によれば、光電変換層に光を照射するとともに、前記光電変換層から発生する電子を電子ビームとしてターゲットに照射する露光方法であって、光学デバイスの複数の発光部の少なくとも一部の発光により複数の光ビームを前記光電変換層に照射することと、前記複数の光ビームが前記光電変換層に照射されることによって前記光電変換層から放出される電子を、電子ビーム光学系を介して複数の電子ビームとして前記ターゲットに照射することと、を含み、前記複数の発光部それぞれからの光は、真空空間を介さずに前記光電変換層に入射する露光方法が、提供される。

　本発明の第１１の態様によれば、光電変換層に光を照射するとともに、前記光電変換層から発生する電子を電子ビームとしてターゲットに照射する露光方法であって、複数の発光部を有し、少なくとも一部が、前記光電変換層の電子放出面が配置される真空室の隔壁を兼ねる発光デバイスの、前記複数の発光部の少なくとも一部の発光により複数の光ビームを前記光電変換層に照射することと、前記複数の光ビームが前記光電変換層に照射されることによって前記光電変換層から放出される電子を、電子ビーム光学系を介して複数の電子ビームとして前記ターゲットに照射することと、を含む露光方法が、提供される。

　本発明の第１２の態様によれば、光電変換層に光を照射するとともに、前記光電変換層から発生する電子を電子ビームとしてターゲットに照射する露光方法であって、複数の発光部を有する自発光型コントラストデバイスアレイを含む発光デバイスの、前記複数の発光部の少なくとも一部の発光により複数の光ビームを前記光電変換層に照射することと、前記複数の光ビームが前記光電変換層に照射されることによって前記光電変換層から放出される電子を複数の電子ビームとして、電子ビーム光学系を介して前記ターゲットに照射することと、を含む露光方法が、提供される。

　本発明の第１３の態様によれば、光電変換層に光を照射するとともに、前記光電変換層から発生する電子を電子ビームとしてターゲットに照射する露光方法であって、複数の発光部の少なくとも一部の発光により複数の光ビームを、前記複数の発光部と前記光電変換層との間の光路上に配置された複数の光学部材の少なくとも一部を介して前記光電変換層に照射することと、前記複数の光ビームが前記光電変換層に照射されることによって前記光電変換層から放出される電子を、電子ビーム光学系を介して前記ターゲットに照射することと、を含み、前記複数の光学部材は、前記電子ビーム光学系の光軸に交差する方向に並置され、前記複数の光学部材のそれぞれは、前記複数の発光部のうちの少なくとも１つの発光部からの光ビームを集光して、前記複数の光ビームのうちの１つを射出可能である露光方法が、提供される。

　本発明の第１４の態様によれば、リソグラフィ工程を含むデバイス製造方法であって、前記リソグラフィ工程は、ターゲット上にラインアンドスペースパターンを形成することと、第８ないし第１３の態様のいずれかに係る露光方方法を用いて、前記ラインアンドスペースパターンを構成するラインパターンの切断を行うことと、を含むデバイス製造方法が、提供される。

　本発明の第１５の態様によれば、光の照射により電子を放出する光電変換層を有する光電素子であって、複数の発光部と、光透過部材と、前記光透過部材の光射出側に形成された前記光電変換層と、を備え、前記複数の発光部の少なくとも１つからの光を、気体空間を介さずに、前記光電変換層に照射する光電素子が、提供される。

　本発明の第１６の態様によれば、光の照射により電子を放出する光電変換層を有する光電素子であって、複数の発光部と、光透過部材と、前記光透過部材の光射出側に形成された前記光電変換層と、を備え、前記複数の発光部の少なくとも１つからの光を、真空空間を介さずに、前記光電変換層に照射する光電素子が、提供される。

第１の実施形態に係る露光装置の構成を概略的に示す図である。図１の露光装置が備える複数の光電光学ユニットの１つを取り出してウエハの一部とともに示す図である。図３（Ａ）は光ビーム照射装置の構成を簡略化して示す一部省略した縦断面図、図３（Ｂ）は図３（Ａ）に示される光ビーム照射装置の底面図である。図４は、第１静電レンズによるＸ軸方向及びＹ軸方向に関する縮小倍率の補正について説明するための図である。光電素子の受光面上でのレーザビームの照射領域と、像面（ウエハ面）上での電子ビームの照射領域（露光領域）との対応関係を示す図である。露光装置の制御系を主として構成する主制御装置の入出力関係を示すブロック図である。正方形フィールドと比べた矩形フィールドのメリットについて説明するための図である。図８（Ａ）及び図８（Ｂ）は、光学系起因のブラー及びレジストブラーによって生じるカットパターンの形状変化（４隅の丸まり）の補正について説明するための図である。図９（Ａ）及び図９（Ｂ）は、複数の電子ビーム光学系に共通のディストーションの補正について説明するための図である。発光デバイスと、発光デバイス別体の光電素子とを含む分離型の光ビーム照射装置の構成の一例を説明するための図である。第１の実施形態の変形例１に係る露光装置が備える光学システムを構成する４５の光電光学ユニットのうちの１つを取り出して示す図である。遮光膜に、メインのアパーチャの列より多くの数のバックアップ用のアパーチャの列が形成された光電素子の１例を説明するための図である。図１３は、電子ビーム光学系が収差として有する像面湾曲を補償する方法について説明するための図である。１列置きにピッチが異なるアパーチャ列が形成されたマルチピッチ型のアパーチャ一体型光電素子の一例を示す図である。第１の実施形態の変形例２に係る露光装置が備える光学システムを構成する４５の光電光学ユニットのうちの１つを取り出して示す図である。第１の実施形態の変形例３に係る露光装置が備える光学システムを構成する４５の光電光学ユニットのうちの１つを取り出して示す図である。図１７（Ａ）は、アパーチャを使用しない方式を示す説明図、図１７（Ｂ）は、アパーチャを使用する方式を示す説明図である。図１８（Ａ）は、アパーチャ別体型光電素子の構成の一例について説明するための図、図１８（Ｂ）～図１８（Ｅ）は、アパーチャ板の種々の構成例を示す図である。図１９（Ａ）～図１９（Ｄ）は、アパーチャ一体型光電素子の種々の構成例を示す図である。第１の実施形態の変形例４に係る露光装置が備える光学システムを構成する４５の光電光学ユニットのうちの１つを取り出して示す図である。変形例４の光電光学ユニットの一部を構成する光ビーム照射装置の構成を説明するための図である。デバイス製造方法の一実施形態を説明するための図である。

《第１の実施形態》
　以下、第１の実施形態について、図１～図９に基づいて説明する。図１には、第１の実施形態に係る露光装置１００の構成が概略的に示されている。露光装置１００は、後述するように複数の電子ビーム光学系を備えているので、以下、電子ビーム光学系の光軸に平行にＺ軸を取り、Ｚ軸に垂直な平面内で後述する露光時にウエハＷが移動される走査方向をＹ軸方向とし、Ｚ軸及びＹ軸に直交する方向をＸ軸方向とし、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸回りの回転（傾斜）方向を、それぞれθｘ、θｙ及びθｚ方向として、説明を行う。

　露光装置１００は、クリーンルームの床面Ｆ上に設置されたステージチャンバ１０と、ステージチャンバ１０の内部の露光室１２内に配置されたステージシステム１４と、フレーム１６に支持され、ステージシステム１４の上方に配置された光学システム１８と、を備えている。

　ステージチャンバ１０は、図１では、Ｘ軸方向の両端部の図示が省略されているが、その内部を真空引き可能な真空チャンバである。ステージチャンバ１０は、床面Ｆ上に配置されたＸＹ平面に平行な底壁１０ａと、ステージチャンバ１０の上壁（天井壁）を兼ねる前述のフレーム１６と、底壁１０ａの周囲を取り囲むとともに、フレーム１６を下方から水平に支持する周壁１０ｂ（図１ではそのうちの＋Ｙ側部分の一部のみ図示）とを備えている。フレーム１６には開口１６ａが形成されている。開口１６ａ内に光学システム１８の筐体１９が配置されている。筐体１９は、上端部に他の部分より外側に突出したフランジ部１９ｃが設けられている。開口１６ａ内に上方から挿入された筐体１９のフランジ部１９ｃが、開口１６ａの周囲のフレーム１６の上面に下方から支持されている。これによって、光学システム１８が、フレーム１６によって支持されている。開口１６ａの内周面と、筐体１９の外周面との間は、シール部材によってシールされても良い。ステージチャンバ１０の底壁１０ａ上にステージシステム１４が配置されている。

　ステージシステム１４は、底壁１０ａ上に複数の防振部材２０を介して支持された定盤２２と、定盤２２上で重量キャンセル装置２４に支持され、Ｘ軸方向及びＹ軸方向にそれぞれ所定のストローク、例えば５０ｍｍで移動可能であるとともに、残りの４自由度方向（Ｚ軸、θｘ、θｙ及びθｚ方向）に微動可能なウエハステージＷＳＴと、ウエハステージＷＳＴを移動するステージ駆動系２６（図１ではそのうちの一部のみ図示、図６参照）と、ウエハステージＷＳＴの６自由度方向の位置情報を計測する位置計測系２８（図１では不図示、図６参照）と、を備えている。ウエハステージＷＳＴは、その上面に設けられた不図示の静電チャックを介してウエハＷを吸着し、保持している。

　ウエハステージＷＳＴは、図１に示されるように、ＸＺ断面枠状の部材を有し、その内部（中空部）にヨークと磁石（不図示）とを有するモータ３０の可動子３０ａが一体的に固定され、その可動子３０ａの内部（中空部）にＹ軸方向に延びるコイルユニットから成るモータ３０の固定子３０ｂが挿入されている。固定子３０ｂは、その長手方向（Ｙ軸方向）の両端が、定盤２２上でＸ軸方向に移動する不図示のＸステージに接続されている。Ｘステージは、磁束漏れが生じない一軸移動機構、例えばボールねじを用いた送りねじ機構によって構成されるＸステージ駆動系３２（図６参照）によって、ウエハステージＷＳＴと一体でＸ軸方向に所定ストロークで移動される。なお、Ｘステージ駆動系３２を、駆動源として超音波モータを備えた一軸移動機構によって構成しても良い。いずれにしても、磁束漏れに起因する磁場変動が電子ビームの位置決めに与える影響は無視できるレベルである。

　モータ３０は、可動子３０ａを固定子３０ｂに対して、Ｙ軸方向に所定ストローク、例えば５０ｍｍで移動可能で、かつＸ軸方向、Ｚ軸方向、θｘ方向、θｙ方向及びθｚ方向に微小移動可能な閉磁界型かつムービングマグネット型のモータである。本実施形態では、モータ３０によってウエハステージＷＳＴを６自由度方向に移動するウエハステージ駆動系が構成されている。以下、ウエハステージ駆動系をモータ３０と同一の符号を用いて、ウエハステージ駆動系３０と表記する。

　Ｘステージ駆動系３２とウエハステージ駆動系３０とによって、ウエハステージＷＳＴをＸ軸方向及びＹ軸方向にそれぞれ所定のストローク、例えば５０ｍｍで移動するとともに、残りの４自由度方向（Ｚ軸、θｘ、θｙ及びθｚ方向）に微小移動する前述のステージ駆動系２６が構成されている。Ｘステージ駆動系３２及びウエハステージ駆動系３０は、主制御装置１１０によって制御される（図６参照）。

　重量キャンセル装置２４は、ウエハステージＷＳＴの下面に上端が接続された金属製のベローズ型空気ばね（以下、空気ばねと略記する）２４ａと、空気ばね２４ａの下端に接続された平板状の板部材から成るベーススライダ２４ｂと、を有している。ベーススライダ２４ｂには、空気ばね２４ａ内部の空気を、定盤２２の上面に噴き出す軸受部（不図示）が設けられ、軸受部から噴出される加圧空気の軸受面と定盤２２上面との間の静圧（隙間内圧力）により、重量キャンセル装置２４、ウエハステージＷＳＴ（可動子３０ａを含む）及びウエハＷの自重が支持されている。なお、空気ばね２４ａには、ウエハステージＷＳＴに接続された不図示の配管を介して圧縮空気が供給されている。ベーススライダ２４ｂは、一種の差動排気型の空気静圧軸受を介して定盤２２上に非接触で支持され、軸受部から定盤２２に向かって噴出された空気が、周囲に（露光室内に）漏れ出すことが防止されている。なお、実際には、ウエハステージＷＳＴの底面には、空気ばね２４ａをＹ軸方向に挟んで一対のピラーが設けられ、ピラーの下端に設けられた板ばねが空気ばね２４ａに接続されている。

　光学システム１８は、図１に示されるように、筐体１９と、筐体１９に取付けられた複数、一例として４５の光電光学ユニット１７と、を、備えている。

　筐体１９の内部には、例えば図１に示されるように、真空室３３が形成されている。真空室３３は、図１に示されるように、上壁（天井壁）を構成するベースプレート３８と、底壁を構成するクーリングプレート７４と、クーリングプレート７４がその下端に固定された筒状の周壁部７６と、によって区画されている。周壁部７６の上端がベースプレート３８の下面に固定されることで、筐体１９が構成されている。本実施形態のクーリングプレート７４は、冷却機能を備えているが、冷却機能に加えて後述するフォギングを抑制する機能を備えていても良い。なお、プレート７４が冷却機能を有していなくても良い。

　ベースプレート３８には、Ｚ軸方向に延びる貫通孔３８ａがＸＹ２次元方向に所定間隔で複数、ここでは、一例として７行７列のマトリクスの４隅を除く配置で、４５（＝７×７－４）個形成されている。これら４５個の貫通孔３８ａには、後述する光ビーム照射装置８０がほぼ隙間がない状態で配置されている。光ビーム照射装置８０と貫通孔３８ａとの間にシール部材が配置されても良い。また、ベースプレート３８に貫通孔を設けずに、ベースプレート３８の下面に光ビーム照射装置８０を設置しても良い。

　図２には、１つの光電光学ユニット１７が、ウエハＷの一部とともに示されている。図２は、＋Ｘ方向から見た光電光学ユニット１７を示す。光電光学ユニット１７は、図２に示されるように、ベースプレート３８に取付けられた光ビーム照射装置８０と、電子ビーム光学系７０と、を備えている。

　図３（Ａ）には、光ビーム照射装置８０の構成が、簡略化して示されている。光ビーム照射装置８０は、光を発生する発光デバイス８４と光電素子５４とが、一体化されたものである。光ビーム照射装置は、後述する第１ないし第３の変形例のように、発光デバイスと、発光デバイスとは分離した光電素子とを含むタイプも存在するので、光ビーム照射装置８０のように、発光デバイス８４と光電素子５４とが一体のタイプの光ビーム照射装置を、広義では光電素子と呼んでも良い。本実施形態では、発光デバイス８４として、自発光型コントラストデバイスアレイを主体とする発光デバイスが用いられているので、以下では、発光デバイス８４と同一の符号を用いて自発光型コントラストデバイスアレイ８４とも称する。

　発光デバイス８４、すなわち自発光型コントラストデバイスアレイ８４は、半導体基板上に作り込まれ、１次元アレイ状又は２次元アレイ状に配置され、個別に制御可能な複数の発光部を有するプログラマブルパターニングデバイスである。自発光型コントラストデバイスアレイ８４は、例えば、基板上に複数の化合物半導体構成材料層を積層して形成した後に、ウエットエッチングによって各化合物半導体構成材料層を選択的に除去し、各発光素子（発光部）の半導体層をメサ構造に成形したり、発光素子間を素子分離したりする方法で製造される。本実施形態では、発光デバイス８４として、例えばダブルヘテロ接合（構造）による半導体のｐｎ接合を有し、半導体基板上にＸＹ２次元アレイ状に配置された発光部８４ａ、複数の発光部８４ａを個別に駆動する複数のＣＭＯＳ駆動回路８４ｂと、を有している。ここで、発光デバイス８４では、複数の発光部８４ａとして、自発光型コントラストデバイスの一種であるマイクロＬＥＤが用いられているので、以下では、発光部と同一の符号を用いてマイクロＬＥＤ８４ａと表記する。なお、図３（Ａ）では、ＣＭＯＳ駆動回路８４ｂが、簡略化して単なるトランジスタとして示されている。図３（Ａ）において、符号８５は、複数のＣＭＯＳ駆動回路８４ｂに接続された配線を簡略化して示す。なお、予め製造された複数のマイクロＬＥＤを基板上に並べて配置して、発光デバイス８４として用いても良い。

　発光デバイス８４は、複数のマイクロＬＥＤ８４ａそれぞれからの光ビームＬＢの強度をそれぞれに対する印加電圧を制御することで個別に制御可能であり、強度の制御には強度をゼロにすること、すなわち光ビームＬＢの発光停止を含む。発光デバイス８４は、例えば明暗パターンからなる光学パターンを発生すると言っても良い。

　光電素子５４は、発光デバイス８４の複数のマイクロＬＥＤ８４ａの射出面側に配置され、マイクロＬＥＤ８４ａから発せられる複数のビームＬＢが空間を介さずに透過可能な板状の光透過部材、例えば石英ガラスから成る板部材５６と、その板部材５６の下面に例えば蒸着されたクロムなどから成る遮光膜（アパーチャ膜）５８と、板部材５６及び遮光膜５８の下面側に成膜されたアルカリ光電膜（光電変換膜）の層（アルカリ光電変換層（アルカリ光電層））６０と、を含む。なお、板部材５６の材料は、石英ガラスには限定されず、例えば、サファイア等のマイクロＬＥＤ８４ａが発する光（ビーム）の波長に対して透過性を持つ材料であれば良い。

　図３（Ａ）には、光ビーム照射装置８０の一部のみが示されているが、実際には、遮光膜５８には、所定の位置関係で多数のアパーチャ５８ａが形成されている（図３（Ｂ）参照）。アルカリ光電層６０は、アパーチャ５８ａの内部にも配置され、アパーチャ５８ａにおいて板部材５６とアルカリ光電層６０が接触している。本実施形態では、板部材５６、遮光膜５８及びアルカリ光電層６０が一体的に形成され、光電素子５４の少なくとも一部を形成している。

　本実施形態では、さらに、発光デバイス８４の複数の発光部であるマイクロＬＥＤ８４ａと、複数のＣＭＯＳ駆動回路８４ｂとが、半導体プロセスによって、光電素子５４と一体成形されている。ＣＭＯＳ駆動回路８４ｂは、シリコン基板上に作り込まれ、マイクロＬＥＤは、例えば窒化ガリウム（ＧａＮ）のＰＮ接合構造を有する。なお、発光デバイス８４と光電素子５４とを別々に形成した後に、発光デバイス８４と光電素子５４とを接合しても良い。この場合、発光デバイス８４と光電素子５４との間に、発光デバイス８４からの光ビームを透過する部材、あるいは膜が配置されていても良い。

　本実施形態では、複数のマイクロＬＥＤ８４ａと、アパーチャ５８ａとは、１対１で対応しているものとする。すなわち、板部材５６の一面（光射出面）上でのアパーチャ５８ａの配置と、板部材５６の他面（光入射面）上のマイクロＬＥＤ８４ａの配置とは対応しているものとする。

　発光部としては、マイクロＬＥＤに限らず、他の放射放出ダイオード、例えば発光ダイオード、有機ＬＥＤ、高分子ＬＥＤ、レーザダイオードなどを用いることもできる。また、発光部として、放射放出ダイオードに限らず、垂直共振器面発光レーザ（ＶＣＳＥＬ）あるいは垂直外部共振器面発光レーザ（ＶＥＣＳＥＬ）などの他の自発光型コントラストデバイスを用いても良い。これらの発光部は、半導体基板に対して垂直な方向、すなわち板部材５６の面に対して垂直な方向に光ビームを射出するので、図３（Ａ）の発光部（自発光型コントラストデバイス）８４ａとして、マイクロＬＥＤに代えてこれらの発光部を用いることが可能である。

　アルカリ光電層６０は、２種類以上のアルカリ金属を用いたマルチアルカリフォトカソードである。マルチアルカリフォトカソードは、耐久性が高く、波長が５００ｎｍ帯の緑色光で電子発生が可能で、光電効果の量子効率ＱＥが１０％程度と高いとされるのが特長のフォトカソードである。本実施形態では、アルカリ光電層６０は、レーザ光（レーザビーム又は光ビームとも呼ばれる）による光電効果によって電子ビームを生成する一種の電子銃として用いられるので、変換効率が１０[mA/W]の高効率のものが用いられている。なお、光電素子５４では、アルカリ光電層６０の電子放出面は、図３（Ａ）における下面、すなわち板部材５６に対向する側の面とは反対側の面である。

　複数のマイクロＬＥＤ８４ａのそれぞれから、対応するアパーチャ５８ａより一回り大きい断面を有する光ビームＬＢ（以下、適宜、ビームＬＢと略記する）を、板部材５６を介して対応するアパーチャ５８ａに照射可能である。ビームＬＢは、アパーチャ５８ａを介してアルカリ光電層（以下、光電層と略記する）６０に照射され、光電変換により、アパーチャ５８ａの形状に対応する断面を有する電子ビームＥＢが、光電層６０から－Ｚ方向に射出される。本実施形態では、光電素子５４は、発光デバイスアレイ８４の複数のマイクロＬＥＤ８４ａの射出面側に配置され、かつアパーチャ５８ａの内部にも光電層６０が配置されているので、複数のマイクロＬＥＤ８４ａのそれぞれから、ビームＬＢを、気体空間（気体が存在する空間）、および真空空間を介さずに対応するアパーチャ５８ａを介して光電層６０に照射可能である。また、本実施形態の光電素子５４は、複数のマイクロＬＥＤ８４ａのそれぞれからのビームＬＢを、真空空間を介さずに対応するアパーチャ５８ａを介して光電層６０に照射可能である。ただし、これに限らず、複数のマイクロＬＥＤ８４ａのそれぞれと光電層６０との間に、光ビームＬＢが通過可能な空間（気体空間と真空空間のいずれか一方、又は両方）が形成されても良い。

　本実施形態においては、発光デバイス８４からの光ビームを光電素子５４に照射することで、複数、ここでは例えば６０００×１２＝７２０００個のアパーチャ５８ａの少なくとも１つを通過した光ビームが光電層６０に照射される。すなわち、オンとされたマイクロＬＥＤ８４ａからの光ビームは、対応するアパーチャ５８ａを介して光電層６０に照射され、オフとされたマイクロＬＥＤ８４ａからは、対応するアパーチャ５８ａ及び光電層６０へ光ビームが照射されない。

　発光デバイス８４では、各マイクロＬＥＤ８４ａは独立制御可能となっているので、発光デバイス８４で発生される光ビームの本数は、例えば６０００×１２＝７２０００本であり、７２０００本のビームのスイッチング（オン・オフ）が可能である。本実施形態では、発光デバイス８４で発生される７２０００本の光ビームを、個別に照射可能となるように、光電素子５４の遮光膜５８には、７２０００個のアパーチャ５８ａが形成されている。なお、アパーチャ５８ａの数は、例えば発光デバイス８４が照射可能な光ビームの数と同じでなくても良く、７２０００本のビーム（レーザビーム）のそれぞれが対応するアパーチャ５８ａを含む光電素子５４（遮光膜５８）上の領域に照射されれば良い。すなわち、光電素子５４上の複数のアパーチャ５８ａそれぞれのサイズが、対応するビームの断面のサイズより小さければ良い。本実施形態においては、７２０００本のビームは、光電素子５４の受光面（多数のアパーチャ５８ａが形成された面）上で、Ｘ軸方向の長さがＳｍｍ、Ｙ軸方向の長さがＴｍｍの矩形の領域に照射される。
　なお、１つの光ビーム（例えば、１つのマイクロＬＥＤからの光ビーム）で複数のアパーチャを照射するようにしても良い。この場合は、光電層６０に入射する光ビームのスイッチングは、複数のアパーチャ毎に行われる。なお、アパーチャ５８ａの数は、後述するマルチ電子ビームの数と同一であっても良いし、マルチ電子ビーム数より多くても良い。

　電子ビーム光学系７０は、図２に示されるように、ベースプレート３８の下面にその上端が接続された鏡筒１０４と、鏡筒１０４に保持された一対の電磁レンズ７０ａ、７０ｂから成る対物レンズと、静電マルチポール７０ｃとを有する。電子ビーム光学系７０の対物レンズと、静電マルチポール７０ｃは、複数のビームＬＢを光電素子５４に照射することによって光電変換によって光電層６０から放出（射出）される電子（電子ビームＥＢ）のビーム路上に配置されている。一対の電磁レンズ７０ａ、７０ｂは、それぞれ鏡筒１０４内の上端部近傍及び下端部近傍に配置され、上下方向に関して両者は離れている。鏡筒１０４内の電磁レンズ７０ａの上方の位置には、光電層６０から放出される電子を加速するための引き出し電極１１２が配置されている。なお、電磁レンズ７０ａ、７０ｂを鏡筒１０４の外に配置しても良い。

　一対の電磁レンズ７０ａ、７０ｂ相互間に静電マルチポール７０ｃが配置されている。静電マルチポール７０ｃは、対物レンズによって絞られる電子ビームＥＢのビーム路上のビームウェスト部の近傍に配置されている。このため、静電マルチポール７０ｃを通過する複数のビームＥＢは、相互間に働くクーロン力によって互いに反発し、倍率が変化することがある。

　そこで、本実施形態では、ＸＹ倍率補正用の第１静電レンズ７０ｃ_１と、ビームの照射位置制御（及び照射位置ずれ補正）、すなわち発光デバイス８４によって生成される光学パターンの投影位置調整（及び投影位置ずれ補正）用の第２静電レンズ７０ｃ_２とを有する静電マルチポール７０ｃが電子ビーム光学系７０の内部に設けられている。第１静電レンズ７０ｃ_１は、例えば図４に模式的に示されるように、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に関する縮小倍率を、高速で、かつ個別に補正する。なお、第１静電レンズ７０ｃ_１と第２静電レンズ７０ｃ_２のそれぞれが、ＸＹ倍率補正と電子ビームの照射位置制御（及び照射位置ずれ補正）を行っても良い。また、静電レンズ７０ｃ_１がＸ軸方向とＹ軸方向と異なる軸方向の倍率調整をできるようにしても良い。また、第１静電レンズ７０ｃ_１と第２静電レンズ７０ｃ_２のいずれか一方を設けなくても良いし、静電マルチポール７０ｃが、追加の静電レンズを有していても良い。

　また、第２静電レンズ７０ｃ_２は、各種振動等に起因するビームの照射位置ずれ（後述するカットパターンの投影位置ずれ）を一括で補正する。第２静電レンズ７０ｃ_２は、露光の際にビームのウエハＷに対する追従制御を行う際のビームの偏向制御、すなわちビームの照射位置制御にも用いられる。

　電子ビーム光学系７０の縮小倍率は、倍率補正を行わない状態で、設計上例えば１／２００である。１／１２０、１／８０など、その他の倍率でも良い。

　本実施形態では、ベースプレート３８には、複数、ここでは４５の電子ビーム光学系７０が吊り下げ状態で支持されている。

　鏡筒１０４の射出端には、図２に示されるように電子ビームの出口１０４ａが形成されており、この出口１０４ａ部分の下方には、反射電子検出装置１０６が配置されている。反射電子検出装置１０６は、クーリングプレート７４に前述の出口１０４ａに対向して形成された円形（又は矩形）の開口７４ａの内部に配置されている。より具体的には、電子ビーム光学系７０の光軸ＡＸｅに関してＹ軸方向の両側に、一対の反射電子検出装置１０６ｙ_１、１０６ｙ_２が設けられている。また、図２では、図示が省略されているが、光軸ＡＸｅに関して、Ｘ軸方向の両側に、一対の反射電子検出装置１０６ｘ_１、１０６ｘ_２が設けられている（図６参照）。上記２対の反射電子検出装置１０６のそれぞれは、例えば半導体検出器によって構成され、ウエハ上のアライメントマーク、あるいは基準マーク等の検出対象マークから発生する反射成分、ここでは反射電子を検出し、検出した反射電子に対応する検出信号を信号処理装置１０８に送る（図６参照）。信号処理装置１０８は、複数の反射電子検出装置１０６の検出信号を不図示のアンプにより増幅した後に信号処理を行い、その処理結果を主制御装置１１０に送る（図６参照）。なお、反射電子検出装置１０６は、４５個の電子ビーム光学系７０の一部（少なくとも１つ）に設けるだけでも良いし、設けなくても良い。

　反射電子検出装置１０６_ｘ１、１０６_ｘ２、１０６_ｙ１、１０６_ｙ２は、鏡筒１０４に固定されていても良いし、クーリングプレート７４に取付けられていても良い。

　クーリングプレート７４には、４５の電子ビーム光学系７０の鏡筒１０４の出口１０４ａに個別に対向して開口７４ａが、４５個形成され、その開口７４ａ内に２対の反射電子検出装置１０６が配置されている。なお、露光装置１００が反射電子検出装置１０６を備えていなくても良い。また、露光装置１００にクーリングプレートを設けなくても良い。

　本実施形態では、鏡筒１０４の内部空間に光電層６０の電子放出面が露出しているので、光電層６０が大気に暴露されないように、鏡筒１０４の内部空間も真空空間となっている。この場合、鏡筒１０４の内部空間は、その外部の真空室３３に比べても高度の真空空間となっていても良い。この場合、真空室３３の真空引きと、鏡筒１０４内の真空引きとを別々に行っても良い。

　ここで、露光装置１００の組み立ての一例について簡単に説明する。露光装置メーカーの工場内のクリーンルーム内部に設置された高真空状態の真空チャンバ内で、光学システム１８が組み立てられる。その際に、光学システム１８の光ビーム照射装置８０を除く構成部分は、予め組み立てられた状態で、真空チャンバ内に搬入され、４５個の光ビーム照射装置８０が、ベースプレート３８の貫通孔３８ａの内部に挿入され、位置の微調整が行われた後、貫通孔３８ａと光ビーム照射装置８０との間の隙間がシールされることで、光学システム１８の組み立てが完了する。この組立が完了した状態では、４５本の鏡筒１０４それぞれの内部が外部に対して気密状態とされ、内部の高真空状態を維持可能な状態となる。このとき、真空室３３の内部も、高真空状態となっているので、クーリングプレート７４に形成された４５の開口７４ａを、シール部材を貼り付ける等して一時的に塞ぐことが望ましい。

　そして、組み立てられた光学システム１８は、真空チャンバから外部（クリーンルーム内）に搬出された後、クリーンルーム内で、フレーム１６の開口１６ａ内に上方から挿入され、フレーム１６に組み付けられる。この組み付け後の状態では、筐体１９とフレーム１６の開口１６ａとの間には隙間が殆ど存在しない。

　なお、フレーム１６に対する光学システム１８の組み付けに先立って、ステージシステム１４の組み立て、組み立てられたステージシステム１４のステージチャンバ１０内への搬入、並びにステージシステム１４に関する必要な調整などが行われている。

　光学システム１８のフレーム１６に対する組み付け後、クーリングプレート７４に形成された４５の開口７４ａを一時的に閉塞している、シール部材が取り外された後、筐体１９の内部の真空引きが、ステージチャンバ１０内部の真空引きと並行して行われる。

　このとき、筐体１９の内部の真空室３３では、そのときの真空状態が維持される、あるいはさらに高真空状態となるように真空引きが行われる。なお、複数の光ビーム照射装置８０のそれぞれは、それぞれが有する発光デバイス８４の少なくとも一部が、真空室３３とその外側（筐体１９の外部）の空間とを隔てる隔壁（真空隔壁）として機能している。真空室３３の外側は、大気圧、又は大気圧よりわずかに陽圧である。ステージチャンバ１０の内部は、真空室３３に比べて真空度が低い（気圧が高い）中真空状態となるまで、真空引きが行われる。その後、光学システム１８に関する必要な調整が行われる。

　そして、サブシステムとして構成された各部間の必要な機械的接続、電気回路の配線接続、気圧回路の配管接続等などが行われ、露光装置１００の組み立てが完了する。

　なお、上述した各部の必要な調整には、各種光学系についての光学的精度を達成するための調整、各種機械系についての機械的精度を達成するための調整、各種電気系についての電気的精度を達成するための調整が含まれる。

　これまでの説明から明らかなように、本実施形態に係る露光装置１００では、図５に示されるように、露光時に、発光デバイス８４から光電素子５４の受光面上のＸ軸方向の長さＳｍｍ、Ｙ軸方向の長さＴｍｍの矩形の領域の内部にビームが照射され、この照射によって生成される電子ビームが縮小倍率１／２００を有する電子ビーム光学系７０を介して、像面（像面に位置合わせされるウエハ面）上の矩形の領域（露光フィールド）に照射される。すなわち、本実施形態の露光装置１００では、光ビーム照射装置８０（発光デバイス８４とこれと一体の光電素子５４とを含む）と、光ビーム照射装置８０に対応する電子ビーム光学系７０と、を含んで、縮小倍率１／２００の直筒型のマルチビーム光学システム２００（図６参照）が構成され、このマルチビーム光学システム２００を、ＸＹ平面内で前述したマトリクス状の配置で４５有している。したがって、本実施形態の露光装置１００の光学系は、縮小倍率１／２００の縮小光学系を４５有するマルチカラム電子ビーム光学系である。

　また、露光装置１００では、一例として直径３００ｍｍのウエハを露光対象とし、ウエハに対向して４５本の電子ビーム光学系７０を配置するため、電子ビーム光学系７０の光軸ＡＸｅの配置間隔を例えば４３ｍｍとしている。このようにすれば、１つの電子ビーム光学系７０が受け持つ露光エリアは、最大で４３ｍｍ×４３ｍｍの矩形領域となるため、前述したようにウエハステージＷＳＴのＸ軸方向及びＹ軸方向の移動ストロークが５０ｍｍもあれば十分である。なお、電子ビーム光学系７０の数は、４５本に限られず、ウエハの直径、ウエハステージＷＳＴのストローク、などに基づいて決めることができる。

　図６には、露光装置１００の制御系を主として構成する主制御装置１１０の入出力関係がブロック図にて示されている。主制御装置１１０は、マイクロコンピュータ等を含み、図６に示される各部を含む露光装置１００の構成各部を統括的に制御する。図６において、制御部１１に接続されている光ビーム照射装置８０は、主制御装置１１０からの指示に基づき、制御部１１によって制御される発光デバイス、すなわち自発光型コントラストデバイスアレイ８４を含む。また、制御部１１に接続されている電子ビーム光学系７０は、主制御装置１１０からの指示に基づき、制御部１１によって制御される一対の電磁レンズ７０ａ、７０ｂ及び静電マルチポール７０ｃ（第１静電レンズ７０ｃ_１及び第２静電レンズ７０ｃ_２）を含む。また、図６において、符号５００は、前述したマルチビーム光学システム２００と、制御部１１と、信号処理装置１０８と、を含んで構成される露光ユニットを示す。露光装置１００では、露光ユニット５００が４５設けられている。

　ところで、露光装置１００では、次のような理由により、正方形ではなく、矩形（長方形）の露光フィールドを採用している。

　図７には、電子ビーム光学系の直径Ｄの有効領域（収差有効領域）を示す円内に、正方形フィールドＳＦと矩形フィールドＲＦとが図示されている。この図７から明らかなように、電子ビーム光学系の有効領域を最大限使おうとすると正方形フィールドＳＦが良い。ただし、正方形フィールドＳＦの場合、図７に示されるようにフィールド幅としては３０％（１／√２）程度損をする。例えば、短辺の長さをａ、長辺の長さをｂとして、ａ／ｂ＝１１／６０のアスペクト比を持つ矩形フィールドＲＦだと有効領域がほぼフィールド幅となる。これは、マルチカラムでは大きなメリットになる。この他、アライメントマークを検出する際のマーク検出感度が向上するというメリットもある。フィールドの形状を問わず、フィールド内に照射される電子の総量は同じであるため、矩形フィールドは正方形フィールドに比べて電流密度が大きく、そのため、ウエハ上のより小さい面積にマークを配置しても十分な検出感度で検出できる。また、矩形フィールドは収差管理が正方形フィールドに比べて容易である。なお、実用的なアスペクト比ａ／ｂは、１／１２～１／４である。

　図７では、正方形フィールドＳＦ及び矩形フィールドＲＦのいずれの露光フィールドも電子ビーム光学系の光軸ＡＸｅを含むように設定されている。しかし、これに限らず、露光フィールドを光軸ＡＸｅを含まないように、収差有効領域内に設定しても良い。また、露光フィールドを、矩形（正方形を含む）以外の形状、例えば円弧状に設定しても良い。

　次に、本実施形態に係る露光装置１００で、ウエハＷの露光中に行われるドーズ制御について説明する。

　露光フィールド内の照度ムラは、主制御装置１１０が、後述する露光時に、印加電圧の制御による光ビームの強度制御をマイクロＬＥＤ８４ａ毎に行うことで、結果的に光電層６０の電子放出面上での面内の照度分布、及びこれに対応するウエハ面上での露光フィールドＲＦ内の照度分布の調整、すなわちドーズ制御を行う。すなわち、露光フィールドＲＦに照射される複数の電子ビームのそれぞれの強度を適正に調整する。

　なお、光電層６０の電子放出面上での面内の照度分布の調整の前提として、光電変換によって光電層６０の電子放出面から生成される複数の電子ビームの強度（電子ビームの照度、ビーム電流量）がほぼ同一となるように、発光デバイス８４で発生され光電層６０に照射される複数のビームの強度の調整が行われる。ただし、光電変換によって光電層６０の電子放出面から生成される複数の電子ビームのうちの少なくとも一部のビーム強度（電子ビームの照度、ビーム電流量）を、他のビームの強度と異ならせるように、光電層６０に照射される複数のビームの強度の調整を行なっても良い。

　なお、ウエハに形成されたレジスト層は、光電層６０の電子放出面上での面内の照度分布のみの影響を受けるものではなく、その他の要因、例えば電子の前方散乱、後方散乱、あるいはフォギングなどの影響を受ける。

　ここで、前方散乱とは、ウエハ表面のレジスト層内に入射した電子がウエハ表面に到達するまでの間にレジスト層内で散乱する現象を意味し、後方散乱とは、レジスト層を介してウエハ表面に到達した電子がウエハ表面又はその内部で散乱してレジスト層内に再度入射し、周囲に散乱する現象を意味する。また、フォギングとは、レジスト層の表面からの反射電子が、例えばクーリングプレート７４の底面で再反射し、周囲にドーズを加える現象を指す。

　上記の説明から明らかなように、前方散乱の影響を受ける範囲は、後方散乱及びフォギングと比べて狭いので、露光装置１００では、前方散乱と、後方散乱及びフォギングとで、異なる補正方法を採用している。

　前方散乱成分の影響を軽減するためのＰＥＣ（Proximity Effect Correction）では、主制御装置１１０は、前方散乱成分の影響を見込んで、制御部１１を介して発光デバイス８４を用いた面内の照度分布の調整を行う。

　一方、後方散乱成分の影響を軽減するためのＰＥＣ、及びフォギングの影響を軽減するためのＦＥＣ（Fogging Effect Correction）では、主制御装置１１０は、制御部１１を介して、ある程度の空間周波数で面内の照度分布の調整を行う必要がある。

　ところで、本実施形態に係る露光装置１００は、例えばコンプリメンタリ・リソグラフィに用いられる。この場合、例えばＡｒＦ光源を用いた液浸露光においてダブルパターニングなどを利用することでＬ／Ｓパターンが形成されたウエハを露光対象とし、そのラインパターンの切断を行うためのカットパターンの形成に用いられる。露光装置１００では、光電素子５４の遮光膜５８に形成された７２０００個のアパーチャ５８ａのそれぞれに対応するカットパターンを形成することが可能である。

　本実施形態における、ウエハに対する処理の流れは、次の通りである。

　まず、電子線レジストが塗布された露光前のウエハＷが、ステージチャンバ１０内で、ウエハステージＷＳＴ上に載置され、静電チャックによって吸着される。

　ウエハステージＷＳＴ上のウエハＷに形成された例えば４５のショット領域のそれぞれに対応してスクライブライン（ストリートライン）に形成された少なくとも各１つのアライメントマークに対して、各電子ビーム光学系７０から電子ビームを照射し、少なくとも各１つのアライメントマークからの反射電子が反射電子検出装置１０６_ｘ１、１０６_ｘ２、１０６_ｙ１、１０６_ｙ２の少なくとも１つで検出され、ウエハＷの全点アライメント計測が行われ、この全点アライメント計測の結果に基づいて、ウエハＷ上の４５のショット領域に対し、４５の露光ユニット５００（マルチビーム光学システム２００）を用いた露光が開始される。例えばコンプリメンタリ・リソグラフィの場合、ウエハＷ上に形成されたＸ軸方向を周期方向とするＬ／Ｓパターンに対するカットパターンを各マルチビーム光学システム２００から射出される多数のビーム（電子ビーム）を用いて形成する際に、ウエハＷ（ウエハステージＷＳＴ）をＹ軸方向に走査しつつ、各ビームの照射タイミング（オン・オフ）を制御する。なお、全点アライメント計測を行わずに、ウエハＷの一部のショット領域に対応して形成されたアライメントマークの検出を行い、その結果に基づいて４５のショット領域の露光を実行しても良い。また、本実施形態においては、露光ユニット５００の数とショット領域の数が同じであるが、異なっていても良い。例えば、露光ユニット５００の数が、ショット領域の数よりも少なくても良い。なお、ステージチャンバ１０の外でアライメントマークの検出を行っても良い。この場合、ステージチャンバ１０内でのアライメントマークの検出をしなくても良い。

　ここで、光ビーム照射装置８０（自発光型コントラストデバイスアレイ８４）を用いた露光シーケンスについて、説明を行う。ここでは、ウエハ上のある領域内に互いに隣接してＸＹ２次元配置された多数の１０ｎｍ角（アパーチャ５８ａを介した光ビームに由来する電子ビームの照射領域と一致）の画素領域を仮想的に設定し、その全ての画素を露光する場合について説明する。また、ここでは、自発光型コントラストデバイスアレイ（発光デバイス）８４には、Ｘ軸方向に所定ピッチで並ぶ６０００個のマイクロＬＥＤを含み、Ｙ軸方向に所定ピッチで並ぶＡ、Ｂ、Ｃ、……、Ｋ、Ｌの１２のマイクロＬＥＤの列（ＬＥＤ列と称する）が設けられているものとする。

　ＬＥＤ列Ａに着目して説明すると、ウエハ上にＸ軸方向に並ぶある行（第Ｐ行とする）の連続した６０００画素領域に対してＬＥＤ列Ａを用いた露光が開始される。この露光開始の時点では、ＬＥＤ列Ａからのビーム（正確にはＬＥＤ列Ａから発せられる光ビームに対応する電子ビーム）は、ホームポジションにあるものとする。そして、露光開始からウエハＷの＋Ｙ方向（又は－Ｙ方向）のスキャンに追従させてビームを＋Ｙ方向（又は－Ｙ方向）に偏向しながら同一の６０００画素領域に対する露光を続行する。そして、例えば時間Ｔａ［ｓ］でその６０００画素領域の露光が完了したとすると、その間にウエハステージＷＳＴは、速度Ｖ［ｎｍ／ｓ］で、例えばＴａ×Ｖ［ｎｍ］進む。ここで、便宜上、Ｔａ×Ｖ＝９６［ｎｍ］とする。

　続いて、ウエハステージＷＳＴが速度Ｖで＋Ｙ方向に２４ｎｍスキャンしている間に、ビームをホームポジションに戻す。このとき、実際にウエハ上のレジストが感光されないようにビームをオフ（強度をゼロ）にする。

　このとき、上記の露光開始時点からウエハステージＷＳＴは＋Ｙ方向に１２０ｎｍ進んでいるので、第（Ｐ＋１２）行目の連続した６０００画素領域が、露光開始時点における第Ｐ行の６０００画素領域と同じ位置にある。

　そこで、同様にして、第（Ｐ＋１２）行目の連続した６０００画素領域を、ウエハステージＷＳＴにビームを偏向追従させながら露光する。

　実際には、第Ｐ行の６０００画素領域の露光と並行して、第（Ｐ＋１）行～第（Ｐ＋１１）行それぞれの６０００画素は、ＬＥＤ列Ｂ、Ｃ、……、Ｋ、Ｌによって露光される。

　このようにして、ウエハ上のＸ軸方向の長さ６０μｍの幅の領域については、ウエハステージＷＳＴをＹ軸方向にスキャンさせながらの露光（スキャン露光）が可能であり、ウエハステージＷＳＴを６０μｍＸ軸方向にステッピングして同様のスキャン露光を行えば、そのＸ軸方向に隣接する長さ６０μｍの幅の領域の露光が可能である。したがって、上記のスキャン露光とウエハステージのＸ軸方向のステッピングとを交互に繰り返すことで、ウエハ上の１つのショット領域の露光を、１つの露光ユニット５００により行うことができる。また、実際には、４５の露光ユニット５００を用いて並行してウエハ上の互いに異なるショット領域を露光することができるので、ウエハ全面の露光が可能である。

　なお、露光装置１００は、コンプリメンタリ・リソグラフィに用いられ、ウエハＷ上に形成された例えばＸ軸方向を周期方向とするＬ／Ｓパターンに対するカットパターンの形成に用いられるので、自発光型コントラストデバイスアレイ８４で７２０００のマイクロＬＥＤのうち、任意のマイクロＬＥＤをオンにすることでカットパターンを形成することができる。この場合に、７２０００本のビームが同時にウエハ上に照射されても良いし、されなくても良い。

　本実施形態に係る露光装置１００では、上述した露光シーケンスに基づく、ウエハＷに対する走査露光中に、主制御装置１１０によって位置計測系２８の計測値に基づいて、ステージ駆動系２６が制御されるとともに、各露光ユニット５００の制御部１１を介して光ビーム照射装置８０及び電子ビーム光学系７０が制御される。この際、主制御装置１１０の指示に基づき、制御部１１によって、前述したドーズ制御が必要に応じて行われる。

　ところで、上で説明したドーズ制御は、発光素子、すなわち自発光型コントラストデバイスアレイ８４を制御することで行われるドーズ制御であるから、動的なドーズ制御と言える。

　しかしながら、露光装置１００では、これに限られず、以下のようなドーズ制御をも採用することができる。

　例えば光学系起因のブラー（ぼけ）及び／又はレジストブラーによって、図８（Ａ）に示されるように、ウエハ上では本来正方形（又は矩形）であるべきカットパターン（レジストパターン）ＣＰが、例えば４隅（コーナー）が丸まってカットパターンＣＰ’のようになる場合がある。本実施形態では、図８（Ｂ）に示されるように、遮光膜５８に形成されるアパーチャ５８ａの４隅に補助パターン５８ｃを設けた非矩形のアパーチャ５８ａ’を介して光ビームを光電層６０に照射し、光電変換により発生した電子ビームを電子ビーム光学系７０を介してウエハ上に照射することで、非矩形のアパーチャ５８ａ’と形状の異なる形状の電子ビームの照射領域をウエハ上に形成しても良い。この場合、電子ビームの照射領域の形状と、ウエハに形成されるべきカットパターンＣＰの形状は、同じであっても良いし、異なっていても良い。例えば、レジストブラーの影響をほぼ無視できる場合には、電子ビームの照射領域の形状が、所望のカットパターンＣＰの形状（例えば、矩形あるいは正方形）とほぼ同じになるようにアパーチャ５８ａ’の形状を決めれば良い。この場合のアパーチャ５８ａ’の使用をドーズ制御と考えなくても良い。

　ここで、アパーチャ５８ａ’では、矩形のアパーチャ５８ａの４隅の全てに補助パターン５８ｃを設ける必要はなく、アパーチャ５８ａの４隅のうち、少なくとも一部にのみ補助パターン５８ｃを設けても良い。また、遮光膜５８に形成される複数のアパーチャ５８ａ’の一部でのみ矩形のアパーチャ５８ａの４隅の全てに補助パターン５８ｃを設けても良い。また、遮光膜５８に形成される複数のアパーチャの一部をアパーチャ５８ａ’とし、残りをアパーチャ５８ａとしても良い。すなわち、遮光膜５８に形成される複数のアパーチャ５８ａ’の全ての形状を同一にする必要はない。なお、アパーチャの形状、大きさ等は、シミュレーション結果に基づいて設計することも可能であると思われるが、実際の露光結果に基づいて、例えば電子ビーム光学系７０の特性に基づいて最適化することが望ましい。いずれにしても、ウエハ（ターゲット）上での照射領域の角部の丸まりを抑えるようにアパーチャそれぞれの形状が決定される。なお、前方散乱成分の影響もアパーチャ形状で軽減可能である。

　なお、例えば、光学系起因のブラーをほぼ無視できる場合には、アパーチャ５８ａ’の形状と電子ビームの照射領域の形状が同じであっても良い。

　露光装置１００では、電子ビーム光学系７０を複数、一例として４５持っているが、その４５の電子ビーム光学系７０は同様の仕様を満足するように、同様の製造工程を経て製造されるため、例えば図９（Ａ）に模式的に示されるように、露光フィールドが歪む固有のディストーション（歪曲収差）が、４５の電子ビーム光学系７０に共通して発生することがある。かかる複数の電子ビーム光学系７０に共通のディストーションは、図９（Ｂ）に模式的に示されるように、光電層６０上に位置する遮光膜５８上のアパーチャ５８ａの配置を、上記ディストーションを打ち消すような、又は低減するような配置にして補正しても良い。なお、図９（Ａ）の円は、電子ビーム光学系７０の収差有効領域を示す。

　図９（Ｂ）には、わかりやすくするため、各アパーチャ５８ａが、矩形ではなく、平行四辺形などとして示されているが、実際には、遮光膜５８上のアパーチャ５８ａは矩形又は正方形で形成される。この例は、電子ビーム光学系７０に固有の樽型ディストーションを、糸巻き型ディストーション形状に沿って複数のアパーチャ５８ａを光電層６０上に配置することで、相殺する、又は低減する場合を示している。なお、電子ビーム光学系の７０のディストーションは、樽型ディストーションに限られず、例えば電子ビーム光学系７０のディストーションが糸巻き型ディストーションの場合には、その影響を打ち消す、あるいは低減するように、複数のアパーチャ５８ａを樽型ディストーション形状に配置しても良い。また、各アパーチャ５８ａの配置に合わせて対応する発光部（照射源、放射源とも呼ぶことができる）としてのマイクロＬＥＤ８４ａのＸＹ位置を調整することで複数の光ビームの位置を調整することが望ましいが、各アパーチャ５８ａを含む領域に光ビームを照射できる場合などには調整しなくても良い。

　以上説明したように、本実施形態に係る露光装置１００は、マルチビーム光学システム２００と、制御部１１と、信号処理装置１０８と、を含んで構成される露光ユニット５００を４５備えている（図６参照）。マルチビーム光学システム２００は、光ビーム照射装置８０と、電子ビーム光学系７０とを含む。光ビーム照射装置８０は、個別に制御可能な複数の発光部、例えばマイクロＬＥＤ８４ａを有し、複数の光ビームを提供可能な発光デバイス８４と、発光デバイス８４からの光ビームが空間（気体空間、又は真空空間、又はその両方）を介さずに照射される光電層６０を有する光電素子５４と、を含み、電子ビーム光学系７０は、複数の光ビームを光電素子５４に照射することによって光電素子５４から放出される電子を複数の電子ビームとしてウエハＷに照射する。したがって、露光装置１００によると、ブランキング・アパーチャが無いため、チャージアップや磁化による複雑なディストーションの発生源が根本的になくなるとともに、ターゲットの露光に寄与しない無駄電子（反射電子）が少なくなるので、長期的な不安定要素を排除することが可能になる。これに加え、ターゲット上への電子ビームの照射状態と非照射状態との切り換え、すなわち電子ビームのオン・オフを切り換えるスイッチング機能を、経時的な劣化を必然的に伴う可動部を用いることなく実現できるので、メリットは大きい。また、可動部を用いてビームのスイッチング機能を実現する場合と異なり、電子ビーム光学系以外の照明光学系、投影光学系等を必要としないので、装置構成が非常にシンプルになり、コスト低減効果が期待される。また、将来的には、各発光部（自発光型コントラストデバイス）８４ａの現状に比べて高速なスイッチングによるＰＥＣ（近接効果補正）等の実現も期待される。

　また、本実施形態に係る露光装置１００によると、それぞれが光ビーム（レーザビーム）ＬＢを提供可能な複数の発光部（マイクロＬＥＤ）８４ａと、複数の発光部８４ａの発光により複数のレーザビームＬＢが光電層６０に照射されることによって光電層６０から放出される電子を複数の電子ビームＥＢとしてターゲットであるウエハＷに照射可能な電子ビーム光学系７０と、を備え、複数の発光部８４ａからのレーザビームのそれぞれは、空間を介さずに光電層６０に入射する。したがって、レーザビームの気体分子による吸収や散乱による減衰を考慮する必要がないので、発光部８４ａとして、気体分子による吸収の少ない波長（可視～赤外領域の一部に存在し、大気の窓と呼ばれる）のみでなく、その他の波長のレーザ光を発する放射源、すなわち自発光型コントラストデバイスを使用することが可能になる。波長の選択を適切に行うことにより、レーザビームＬＢを効率良く用いて光電変換を行い高エネルギの電子ビームＥＢを、ウエハＷ上に照射することが可能になる。

　また、本実施形態に係る露光装置１００によると、実際のウエハの露光時には、主制御装置１１０は、ウエハＷを保持するウエハステージＷＳＴのＹ軸方向の走査（移動）をステージ駆動系２６を介して制御する。これと並行して、主制御装置１１０は、露光ユニット５００のｍ個（例えば４５個）のマルチビーム光学システム２００のそれぞれについて、光電素子５４のｎ個（例えば７２０００個）のアパーチャ５８ａをそれぞれ通過したｎ本のビームの照射状態（オン状態とオフ状態）をアパーチャ５８ａごとにそれぞれ変化させるとともに、自発光型コントラストデバイスアレイ（発光デバイス）８４を用いてビーム毎に光ビームの強度調整を行う。

　また、露光装置１００では、静電マルチポール７０ｃの第１静電レンズ７０ｃ_１により、総電流量の変化によって生じる、クーロン効果に起因するＸ軸方向及びＹ軸方向に関する縮小倍率（の変化）を、高速で、かつ個別に補正する。また、露光装置１００では、第２静電レンズ７０ｃ_２により、各種振動等に起因するビームの照射位置ずれ（光学パターンのうちの明画素、すなわち後述するカットパターンの投影位置ずれ）を一括で補正する。

　これにより、例えばＡｒＦ液浸露光装置を用いたダブルパターニングなどによりウエハ上の例えば４５個のショット領域のそれぞれに予め形成されたＸ軸方向を周期方向とする微細なラインアンドスペースパターン（Ｌ／Ｓパターン）の所望のライン上の所望の位置にカットパターンを形成することが可能になり、高精度かつ高スループットな露光が可能になる。

　したがって、本実施形態に係る露光装置１００を用いて、前述したコンプリメンタリ・リソグラフィを行い、Ｌ／Ｓパターンの切断を行う場合に、各マルチビーム光学システム２００で、複数のアパーチャ５８ａのうち、いずれのアパーチャ５８ａを通過するビームがオン状態となる場合であっても、換言すればオン状態となるビームの組み合わせの如何を問わず、ウエハ上の例えば４５個のショット領域のそれぞれに予め形成されたＸ軸方向を周期方向とする微細なラインアンドスペースパターンのうちの所望のライン上の所望の位置にカットパターンを形成することが可能になる。

　なお、上記実施形態に係る露光装置１００において、ＬＥＤ列を１２列有する自発光型コントラストデバイスアレイ８４に代えて、ＬＥＤ列を１３列有する自発光型コントラストデバイスアレイを用いても良い。この場合、対応して、光電素子５４上のアパーチャ５８ａの列も１３列設けることが望ましい。１３列目のＬＥＤ列は、通常用いられる１２列のＬＥＤ列（メインのＬＥＤ列）のいずれかに不良が生じた際に、その不良が生じたＬＥＤ列に代えて用いられるバックアップ用のＬＥＤ列である。バックアップ用のＬＥＤ列を複数設けても良い。また、自発光型コントラストデバイスアレイの７２０００個のマイクロＬＥＤの配置領域を、複数、例えば２×１２＝２４の部分領域に分割し、分割された部分領域毎にバックアップ用のＬＥＤ列及びこれに対応するアパーチャ列を設けても良い。

　なお、上記実施形態では、光ビーム照射装置８０が、発光デバイス（自発光型コントラストデバイスアレイ）８４と、光電素子５４とが半導体プロセスによって一体成形されている場合について説明したが、これに限らず、図１０に示されるように、発光デバイス１８４と、発光デバイス１８４とは別体で、発光デバイスから離れて配置される光電素子１３６とを含む分離型の光ビーム照射装置１８０を用いても良い。発光デバイス１８４は、前述の自発光型コントラストデバイスアレイ８４の光射出側の面に、光学素子の一種であるマイクロレンズアレイ８４ｃが設けられたものである。マイクロレンズアレイ８４ｃは、複数の発光部、ここでは、自発光型コントラストデバイスの一種であるマイクロＬＥＤ８４ａのそれぞれに対応して設けられ、複数のマイクロＬＥＤ８４ａの配置に対応してＸＹ平面内で互いに交差する２方向（例えばＸ軸方向及びＹ軸方向）に２次元アレイ状に配置されて一体化された複数のマイクロレンズ（光学部材、光学素子）を含む。マイクロレンズアレイ８４ｃは、対応するマイクロＬＥＤ８４ａで発生する発散光を集光して平行光に変換する。なお、発光デイバス１８４に設けられる光学素子は、屈折光学素子に限られず、回折光学素子でも良いし、反射光学素子でも良いし、これらの組み合わせでも良い。

《第１の実施形態の変形例１》
　次に、図１０に示される分離型の光ビーム照射装置１８０を用いた変形例１に係る露光装置について説明する。

　図１１には、変形例１に係る露光装置が備える光学システム１８を構成する４５の光電光学ユニット１１７のうちの１つが示されている。

　光電光学ユニット１１７は、前述の光ビーム照射装置８０の代わりに、発光デバイス１８４が、ベースプレート３８の貫通孔３８ａに挿入されている点が前述の光電光学ユニット１７と異なる。光電光学ユニット１１７では、発光デバイス１８４が鏡筒１０４の内部と外部とを隔離する真空隔壁を兼ねている。鏡筒１０４の内部の上端部近傍には、発光デバイス１８４のマイクロレンズアレイ８４ｃの下方に所定のクリアランス（ギャップ、隙間）を介して光電素子１３６が配置されている。この変形例１においても、ベースプレート３８に貫通孔３８ａを設けずに、ベースプレート３８の下面などに発光デバイス１８４を設置しても良い。

　光電素子１３６は、図１０に示されるように、光透過部材から成る基材１３４と、その下面（光射出面）に形成された多数のアパーチャ５８ａを有する遮光膜５８と、基材１３４及び遮光膜５８の下面に形成された光電層６０とを有し、前述した光電素子５４と同様に構成されている。

　変形例１に係る露光装置は、光電光学ユニット１１７のその他の部分の構成、及び光電光学ユニット１１７以外の構成は、前述した第１の実施形態に係る露光装置と同様になっている。

　光電素子１３６は、不図示の支持部材によって、鏡筒１０４の内部で所定の位置に支持することとしても良いが、不図示の真空対応アクチュエータによって、ＸＹ平面内で移動可能な構成を採用しても良い。後者の場合、発光デバイス１８４の各マイクロＬＥＤ８４ａと、光電素子１３６のアパーチャ５８ａとは１：１で対応するものとしても良いが、これに限らず、マイクロＬＥＤ８４ａの数とアパーチャ５８ａの数とを異ならせても良い。すなわち、マイクロＬＥＤ８４ａより多くのアパーチャ５８ａを遮光膜５８に形成しても良いし、マイクロＬＥＤ８４ａより少ない数のアパーチャ５８ａを遮光膜５８に形成しても良い。

　例えば、マイクロＬＥＤ８４ａの列の数より少ない数のアパーチャ５８ａの列を光電素子１３６の遮光膜５８に形成しても良い。この場合、マイクロＬＥＤ８４ａの列の少なくとも１列は、バックアップ用のＬＥＤ列とすることとしても良い。この場合において、ＬＥＤ列のうちの１つのＬＥＤ列、例えばバックアップ用のＬＥＤ列に隣接するＬＥＤ列に含まれる１つのマイクロＬＥＤ８４ａからの光ビームを光電素子５４に照射することによって生成された電子ビームを、ターゲットであるウエハ上のあるターゲット領域（第１ターゲット領域と称する）に照射し、例えばバックアップ用のＬＥＤ列に含まれる１つのマイクロＬＥＤ８４ａ又はメインのＬＥＤ列のうちの他のＬＥＤ列に含まれる１つのマイクロＬＥＤ８４ａからの光ビームを光電素子１３６に照射することによって生成された電子ビームを、ウエハ上の第１ターゲット領域に照射可能に構成しても良い。すなわち、異なるＬＥＤ列にそれぞれ含まれる２つのマイクロＬＥＤ８４ａからの光ビームの照射に起因して光電素子１３６で生成された電子ビームをウエハ上の同一のターゲット領域に重畳して照射可能としても良い。これによって、例えばそのターゲット領域のドーズ量が所望状態になるようにしても良い。

　例えば、マイクロＬＥＤ８４ａの列の数より多い数のアパーチャ５８ａの列を光電素子１３６の遮光膜５８に形成しても良い。この場合、アパーチャ５８ａの列の少なくとも１列は、バックアップ用のアパーチャ列とすることとしても良い。通常用いられるメインのアパーチャ列のアパーチャ５８ａに対応する光電層６０の一部が他の部分に比べて経時的に劣化したときなどに、バックアップ用のアパーチャ列を介して光電層６０に光ビームを照射することとしても良い。この場合において、例えば図１２に示されるように、光電素子１３６の遮光膜に、メインのアパーチャＡＰ_ｊ（ｊ＝１～Ｊ）の列より多くの数のバックアップ用のアパーチャＢＰ_ｉ－ｊ（ｉ＝１～４、ｊ＝１～Ｊ）の列を形成しても良い。このようにすると、メインのアパーチャ列ＡＰ_ｊのアパーチャに対応する光電層６０の部分が寿命により使用できなくなった場合などに、バックアップ用のアパーチャＢＰ_ｉ－ｊの列を使用することで、光電層６０の寿命を実質的に延ばすことができる。

　いずれにしても、変形例１に係る露光装置では、発光デバイス１８４の複数の発光部８４ａで発生した光ビームＬＢは空間を介さずに対応するマイクロレンズに入射し、平行光に変換されて真空空間を介して光電素子１３６の基材１３４に照射され、いずれかのアパーチャ５８ａを介して光電層６０に照射される。すなわち、変形例１に係る露光装置では、発光デバイス１８４の複数の発光部８４ａで発生した光ビームＬＢは気体空間を介さずに光電層６０に照射される。

　ところで、電子ビーム光学系の数を増やすため、鏡筒の直径を小さくしていくと、電子ビーム光学系の像面湾曲成分が顕著になる。例えば図１３に模式的に示されるような像面湾曲を電子ビーム光学系がその収差として持つ場合、図１３に模式的に示されるように、光電層６０（正しくは、光電素子１３６の全体）を、像面の湾曲成分と逆位相の湾曲が光電層６０に生じるように撓ませる、すなわち光電層６０の電子放出面を湾曲させても良い（非平面にしても良い）。これにより、電子ビーム光学系７０の像面湾曲の少なくとも一部を補償し、像面湾曲に起因する電子ビーム像の位置ずれ、ぼけ（デフォーカス）等を抑制する。なお、光電層６０の電子放出面の湾曲量を、可変にしても良い。例えば、電子ビーム光学系７０の光学特性（収差、例えば像面湾曲）の変化に応じて、電子放出面の湾曲量を変えても良い。したがって、対応する電子ビーム光学系７０の光学特性にそれぞれ応じて、複数の光電素子１３６相互間で電子放出面の湾曲量を異ならせても良い。また、図１３では、光電層６０に＋Ｚ方向に（発光デバイス８４に向かって）凸の湾曲を生じさせる場合の例が示されているが、これは－Ｚ方向に凸の像面湾曲を電子ビーム光学系がその収差として持つ場合を仮定したため、この像面湾曲の影響を相殺する、又は低減する湾曲を光電層６０に与えるためである。したがって、＋Ｚ方向に凸の像面湾曲を電子ビーム光学系がその収差として持つ場合、光電層６０に－Ｚ方向に凸の湾曲を生じさせる必要がある。

　なお、本変形例に係る露光装置においても、前述した露光装置１００と同様に、Ｘ軸方向に長い矩形の露光フィールドが採用されているので、図１３中に短い両矢印で示されるように、１方向の曲げ（一軸回りの曲げ、すなわちＸ軸方向に関して湾曲する、ＸＺ断面内での曲げ）でも効果が高い。なお、光電素子１３６（光電層６０）を１方向の曲げに限らず、４隅を下方に撓ませるなど３次元的に変形させても勿論良い。光電素子１３６の変形のさせ方を変えることで、球面収差に起因する光学パターン像の位置ずれ、変形等を効果的に抑制することができる。光電層６０の電子放出面を湾曲させると、その電子放出面の一部（例えば中央部）と、他部（例えば周辺部）とで、電子ビーム光学系７０の光軸ＡＸｅの方向に関して位置が互いに異なることになる。

　なお、光電層６０の厚みに分布を持たせて、電子放出面の一部（例えば中央部）と、他部（例えば周辺部）の光軸ＡＸｅの方向の位置が異なるようにしても良い。なお、発光デバイス８４と光電素子５４とが一体的に形成されている場合にも、電子放出面を湾曲させても良い。

　また、光電素子１３６は、光電素子５４と同様、アパーチャが光電層と一体的に設けられたいわばアパーチャ一体型の光電素子であるが、アクチュエータによってＸＹ平面内で移動可能である場合には、例えば、アパーチャ一体型光電素子として、図１４に示されるように、１列置きにピッチａのアパーチャ５８ａの列と、ピッチｂのアパーチャ５８ｂの列とが形成されたマルチピッチ型のアパーチャ一体型光電素子１３６ａを用いても良い。ただし、この場合には、発光デバイス１８４から出射されるビームのサイズ、形状を、アパーチャ一体型光電素子１３６ａを例えばＹ軸方向に移動するのみで、ビームをピッチがａのアパーチャ５８ａの列とピッチがｂのアパーチャ５８ｂの列とに切り換えて照射することが可能になるように設定することが望ましい。マイクロＬＥＤ（発光部）８４ａの配置とアパーチャ５８ａ及びアパーチャ５８ｂの配置とを必ずしも対応させる必要はなく、要は、切り換えの前後のいずれの状態においても、複数のビーム（レーザビーム）のそれぞれが対応するアパーチャ５８ａ又はアパーチャ５８ｂを含む光電素子１３６ａ上の領域に照射されれば良い。図１４の例では、例えば同図中に示される配置の複数のビームＬＢを用いれば良い。

　なお、ピッチが互いに異なる３種類以上のアパーチャの列を光電素子１３６ａの遮光膜５８上に形成し、上述と同様の手順で露光を行うことで、３つ以上のピッチのカットパターンの形成に対応可能にしても良い。

　なお、前述した第１の実施形態の露光装置１００の場合、光ビーム照射装置８０を構成する光電素子５４のアパーチャのみならず、発光デバイス８４のマイクロＬＥＤ８４ａを、図１４中の複数のアパーチャ（５８ａ又は５８ｂ）と同様に、かつ１対１対応で配置することで、マルチピッチのカットパターンの形成に対応可能になる。この場合、オンとなるマイクロＬＥＤ８４ａを切り換えることで、マルチピッチのカットパターンの形成が可能である。

《第１の実施形態の変形例２》
　次に、図１０に示される分離型の光ビーム照射装置１８０を用いた変形例２に係る露光装置について説明する。

　図１５には、変形例２に係る露光装置が備える光学システム１８を構成する４５の光電光学ユニット２１７のうちの１つが示されている。

　光電光学ユニット２１７は、ベースプレート３８に、前述した各貫通孔３８ａに代えて、貫通孔３８ｂが形成され、該貫通孔３８ｂに上方から光透過部材８２がその上端面がベースプレート３８と同一面となる状態で取付けられている。この場合、光透過部材８２の底面及び側面が、段部の上面及び内面に実質的に接しており、光透過部材８２によって真空隔壁が構成されている。すなわち、光透過部材（以下、真空隔壁と称する）８２によって、貫通孔３８ｂが閉塞されている。発光デバイス１８４は、真空隔壁８２の外部の大気圧環境下（又は大気圧より幾分陽圧の環境下）、すなわち気体空間内に配置されている。鏡筒１０４の内部の上端部近傍には、真空隔壁８２の下方に所定のギャップを介して光電素子１３６が配置されている。

　本変形例２に係る露光装置は、光電光学ユニット２１７のその他の部分の構成、及び光電光学ユニット２１７以外の構成は、前述した第１の実施形態に係る露光装置と同様になっている。

　本変形例２に係る露光装置では、真空環境下にある光電素子１３６は、不図示の支持部材によって、鏡筒１０４の内部で所定の位置に支持されている。

　本変形例２に係る露光装置では、発光デバイス１８４の複数の発光部８４ａで発生した光ビームＬＢは空間を介さずに対応するマイクロレンズに入射し、平行光に変換されて気体空間、真空隔壁８２及び真空空間を順次介して光電素子１３６の基材１３４に照射され、いずれかのアパーチャ５８ａを介して光電層６０に照射される。

　本変形例２に係る露光装置では、基本的には、変形例１に係る露光装置と同等の効果を得ることができる。

　本変形例２に係る露光装置では、大気圧環境下にある発光デバイス１８４を可動に構成しても良い。マルチピッチのカットパターンが必要な場合には、例えばアパーチャ一体型光電素子１３６ａが用いられるとともに、発光デバイス１８４をＹ軸方向に移動することで、ビームをピッチがａのアパーチャ５８ａの列とピッチがｂのアパーチャ５８ｂの列とに切り換えて照射する。なお、光電素子１３６ａが移動可能であっても良い。

《第１の実施形態の変形例３》
　次に、図１０に示される分離型の光ビーム照射装置１８０を用いた変形例３に係る露光装置について説明する。

　図１６には、変形例３に係る露光装置が備える光学システム１８を構成する４５の光電光学ユニット３１７のうちの１つが示されている。

　光電光学ユニット３１７は、ベースプレート３８に、前述した各貫通孔３８ａに代えて、貫通孔３８ｃが形成され、該貫通孔３８ｃに光電素子１３６が取付けられている。この場合、光電素子１３６が、真空隔壁を兼ねている。発光デバイス１８４は、真空隔壁、すなわち光電素子１３６の外部の大気圧環境下（又は大気圧より幾分陽圧の環境下）、すなわち気体空間内に配置されている。

　本変形例３に係る露光装置は、光電光学ユニット３１７のその他の部分の構成、及び光電光学ユニット３１７以外の構成は、前述した変形例２に係る露光装置と同様になっている。

　本変形例３に係る露光装置では、発光デバイス１８４の複数の発光部８４ａで発生した光ビームＬＢは空間を介さずに対応するマイクロレンズに入射し、平行光に変換されて気体空間を介して光電素子１３６の基材１３４に照射され、いずれかのアパーチャ５８ａを介してかつ空間を介さずに光電層６０に照射される。すなわち、本変形例３に係る露光装置では、発光デバイス１８４の複数の発光部８４ａで発生した光ビームＬＢは、気体空間のみを介して、換言すれば真空空間を介さずに光電層６０に照射される。

　本変形例３に係る露光装置では、変形例２に係る露光装置と同等の効果を得ることができる。なお、本変形例３のように、光電素子が真空隔壁を兼ねる場合にも、光電層６０の電子放出面を湾曲しても良い（非平面にしても良い）。

　上述の第１の実施形態及びその変形例１、２、３では、アパーチャ（５８、５８ａ、５８ｂ）を介して光電層６０に光を照射しているが、アパーチャを用いなくても良い。

　例えば図１７（Ａ）に示されるように、発光デバイスで所望の断面形状を有する光ビームを発生することができる場合には、発光デバイスからの光ビームをアパーチャを介さずに光電素子に照射して、光電素子で電子像に変換してウエハ面上に縮小して結像するようにしても良い。

　上述の第１の実施形態及びその変形例１、２、３では、図１７（Ｂ）に示されるように、複数のアパーチャを介して光電層に光を照射している。このようにアパーチャを用いることで、所望の断面形状を有する光ビームを光電層に入射させることできる。

　なお、上述した分離型の光ビーム照射装置１８０では、複数の発光部（マイクロＬＥＤ）８４ａと光電層６０を含む光電素子１３６との間の光路上に配置される複数の光学部材（光学素子）がマイクロレンズアレイ８４ｃの構成エレメントであるマイクロレンズであるもとした。しかし、複数の発光部（マイクロＬＥＤ）８４ａと光電層６０との間の光路上に配置される複数の光学素子は、これに限られない。すなわち、複数の発光部（マイクロＬＥＤ）８４ａと光電層６０との間の光路上に、互いに物理的に分離した複数の光学部材、例えばレンズを配置しても良い。また、発光部の数（発光する発光部の数）と光電素子に入射する光ビームの数とが異なっていても良い。

　また、光ビーム照射装置１８０では、マイクロレンズアレイ８４ｃが発光デバイス１８４の一部を構成しているが、これに限らず、前述の自発光型コントラストデバイスアレイ８４と複数の光学部材（光学素子）とは、光軸ＡＸｅの方向（Ｚ軸方向）に離れていても良い。

　なお、前述した第１の実施形態に係る露光装置１００で用いた光ビーム照射装置８０のように複数の発光部８４ａ（発光デバイス８４）と光電層６０とが一体の一体型の光ビーム照射装置、すなわち広義の光電素子においても、複数の発光部（マイクロＬＥＤ）８４ａと光電層６０との間の光路上に配置され、電子ビーム光学系の光軸に交差する方向、例えば直交する方向に並置された複数の光学部材（光学素子）を有していても良い。この場合、複数の光学部材のそれぞれには、複数の発光部のうちの少なくとも１つの発光部からの光ビームが空間を介さずに入射することとなる。

　ところで、これまでは、特に説明しなかったが、光電層６０は、ある程度の面積を有するため、その面内の光電変換効率が均一である保証はなく、光電層６０は光電変換効率の面内分布を有すると考えるのが実際的である。したがって、光電層６０の光電変換効率の面内分布に応じて、光電素子に照射される光ビームの強度の調整を行なっても良い。すなわち、光電層６０が第１の光電変換効率の第１部分と第２の光電変換効率の第２部分とを有するとすると、第１の光電変換効率及び第２の光電変換効率にそれぞれ基づいて、第１部分に照射されるビームの強度及び第２部分に照射されるビームの強度を調整することとしても良い。あるいは、第１の光電変換効率と第２の光電変換効率との違いを補償するように第１部分に照射される光ビームの強度と第２部分に照射される光ビームの強度を調整しても良い。

　上述の第１の実施形態及びその変形例１、２、３において、発光デバイスに設けられている光学素子（例えばマイクロレンズアレイ）を、光電素子に設けても良い。また、第１の実施形態の変形例１、変形例２又は変形例３に係る露光装置において、アパーチャ一体型光電素子１３６に代えて、アパーチャ板（アパーチャ部材）が光電素子と別体であるいわばアパーチャ別体型光電素子を用いても良い。図１８（Ａ）に示されるアパーチャ別体型光電素子１３８は、基材１３４の下面（光射出面）に光電層６０が形成されて成る光電素子１４０と、光電素子１４０の基材１３４の上方（光入射面側）に例えば１μ以下の所定のクリアランス（間隙、ギャップ）を隔てて配置された多数のアパーチャ５８ａが形成された遮光部材から成るアパーチャ板１４２とを含む。

　アパーチャ別体型光電素子を用いる場合、アパーチャ板１４２をＸＹ平面内で移動可能な駆動機構を設けても良い。かかる場合には、前述したアパーチャ一体型光電素子１３６ａと同様のマルチピッチ型のアパーチャを、アパーチャ板１４２に形成し、アパーチャ板１４２を、光電素子１４０から外れない範囲で移動する機能を用いることで、前述と同様の手順で、ピッチが異なるラインパターンの切断用のカットパターンの形成が可能になる。これに加えて、光電素子１４０をＸＹ平面内で移動可能な駆動機構を設けても良い。この場合には、アパーチャ板１４２を移動する代わりに、光電素子１４０とアパーチャ板１４２とを、両者の位置関係を維持した状態で移動することとしても良い。また、この場合には、例えば、光電素子１４０及びアパーチャ板１４２の一方のみを移動することで、アパーチャ板１４２と光電素子１４０とのＸＹ平面内の相対位置をずらしても良い。このようにすると、光電層６０の長寿命化を図ることができる。なお、アパーチャ板１４２に対して発光デバイス１８４をＸＹ平面内で移動可能に構成しても良い。また、アパーチャ板１４２は、ＸＹ平面内での移動のみでなく、光軸ＡＸｅに平行なＺ軸方向に移動可能、ＸＹ平面に対して傾斜可能、光軸ＡＸｅに平行なＺ軸回りに回転可能に構成しても良く、光電素子１４０とアパーチャ板１４２とのギャップを調整可能としても良い。

　なお、アパーチャ別体型光電素子を用いる場合、光電素子１４０を移動する駆動機構だけを設けるようにしても良い。この場合も、光電素子１４０をＸＹ平面内で移動することによって、光電層６０の長寿命化を図ることができる。

　なお、上述したアパーチャ板のアパーチャと、光電素子のアパーチャとを併用しても良い。すなわち、前述したアパーチャ一体型光電素子の光ビームの入射側に、アパーチャ板を配置し、アパーチャ板のアパーチャを介したビームをアパーチャ一体型光電素子のアパーチャを介して光電層に入射させても良い。

　なお、ピッチが異なるラインパターンの切断用のカットパターンの形成に際して、上述のアパーチャ別体型光電素子を用いる場合、アパーチャ板を交換しても良い。

　また、上述のアパーチャ別体型光電素子を用いる場合、アパーチャ板の代わりに、透過型液晶素子などの空間光変調器を使って複数のアパーチャを形成しても良い。

　なお、アパーチャ一体型光電素子としては、図１０に示されるタイプに限らず、例えば図１９（Ａ）に示されるように、図１０の光電素子１３６において、アパーチャ５８ａ内の空間が光透過膜１４８で埋められたタイプの光電素子１３６ｂを用いることもできる。光電素子１３６ｂにおいて、光透過膜１４８の代わりに、基材１３４の一部がアパーチャ５８ａ内の空間を埋めるようにすることもできる。

　この他、図１９（Ｂ）に示されるように、基材１３４の上面（光入射面）にクロムの蒸着によりアパーチャ５８ａを有する遮光膜５８を形成し、基材１３４の下面（光射出面）に光電層６０を形成したタイプの光電素子１３６ｃ、あるいは図１９（Ｃ）に示されるように、図１９（Ｂ）の光電素子１３６ｃにおいて、アパーチャ５８ａ内の空間が光透過膜１４８で埋められたタイプの光電素子１３６ｄを用いることもできる。

　この他、図１９（Ｄ）に示されるように、基材１３４の下面に光電層６０を形成し、光電層６０の下面にアパーチャ５８ａを有するクロム膜５８を形成したタイプの光電素子１３６ｅが存在する。なお、図１９（Ｄ）のクロム膜５８は、光ではなく、電子を遮蔽する役目を有している。

　これまでに説明したアパーチャ一体型光電素子１３６、１３６ａ、１３６ｂ、１３６ｃ、１３６ｄ、１３６ｅのいずれにおいても、基材１３４を石英のみでなく、石英と光透過膜（単層、又は多層）の積層体によって構成しても良い。

　なお、アパーチャ別体型光電素子を、例えば図１８（Ａ）に示される光電素子１４０とともに構成するために光電素子１４０とともに用いることができる、アパーチャ板は、アパーチャ板１４２のようにアパーチャを有する遮光部材のみから成るタイプに限らず、基材と遮光膜とが一体のアパーチャ板を用いることもできる。このタイプのアパーチャ板としては、例えば図１８（Ｂ）に示されるように、例えば石英から成る基材１４４の下面（光射出面）にクロムの蒸着によりアパーチャ５８ａを有する遮光膜５８が形成されたアパーチャ板１４２ａ、図１８（Ｃ）に示されるように、石英から成る板部材１４６と光透過膜１４８とから成る基材１５０と、この基材１５０の下面（光射出面）にクロムの蒸着によりアパーチャ５８ａを有する遮光膜５８が形成されたアパーチャ板１４２ｂ、図１８（Ｄ）に示されるように、アパーチャ板１４２ａにおいて、アパーチャ５８ａ内の空間が光透過膜１４８で埋められたアパーチャ板１４２ｃ、図１８（Ｅ）に示されるように、アパーチャ板１４２ａにおいて、アパーチャ５８ａ内の空間が、基材１４４の一部によって埋められているアパーチャ板１４２ｄを用いることができる。なお、アパーチャ板１４２、１４２ａ、１４２ｂ、１４２ｃ，１４２ｄは、いずれも上下反転して用いることもできる。

　また、これまでに説明した光電素子５４、１３６、１３６ａ～１３６ｅ及びアパーチャ板１４２、１４２ａ～１４２ｄの複数のアパーチャ５８ａは、全てが同一サイズ、同一形状であっても良いが、複数のアパーチャ５８ａの全てのサイズが同一でなくても良いし、形状も全てのアパーチャ５８ａで同一でなくても良い。要は、アパーチャ５８ａは、対応するビームがその全域に照射されるように、その対応するビームのサイズより小さければ良い。

　なお、上述した第１の実施形態の変形例１又は変形例２のアパーチャ一体型光電素子が、ＸＹ平面内で移動可能な場合、そのアパーチャ一体型光電素子に発光デバイスからの光ビームを受光してその強度を検出するセンサを取り付けても良い。例えば、図１１及び図１５に示されるように、光電素子１３６の基材の上面の一端部にセンサ１３５を設け、アクチュエータによって光電素子１３６を移動することでセンサ１３５をＸＹ平面内の所望の位置に移動可能に構成しても良い。また、例えばＸＹ平面内で移動可能な前述のアパーチャ板１４２を備えている場合には、そのアパーチャ板にセンサを取付けても良い。

　なお、これまでは、光ビーム照射装置（８０又は１８０）が、半導体基板に垂直な方向に光を出射する発光部、例えば放射放出ダイオード、ＶＣＳＥＬあるいはＶＥＣＳＥＬなどを複数有する自発光型コントラストデバイスアレイを、発光デバイスとして備えている場合について説明したが、これに限らず、次に説明する変形例４のように、半導体基板に平行に光を出射する発光部を複数有する自発光型コントラストデバイスアレイを、発光デバイスとして用いて光ビーム照射装置を構成することもできる。

《第１の実施形態の変形例４》
　図２０には、変形例４に係る露光装置が備える光学システム１８を構成する４５の光電光学ユニット４１７のうちの１つが示されている。

　光電光学ユニット４１７は、前述の光ビーム照射装置８０の代わりに、光ビーム照射装置２８０が、ベースプレート３８の貫通孔３８ａに挿入されている。光電光学ユニット４１７では、光ビーム照射装置２８０が、鏡筒１０４の内部と外部とを隔離する真空隔壁を兼ねている。

　光ビーム照射装置２８０は、図２１に拡大して示されるように、自発光型コントラストデバイスアレイを主体とする発光デバイス２８４と、光電素子５４とが、一体化されたものである。以下では、発光デバイス２８４と同一の符号を用いて、適宜自発光型コントラストデバイスアレイ２８４とも表記する。自発光型コントラストデバイスアレイ２８４は、発光部として、半導体基板上に作り込まれ、ＸＹ２次元アレイ状に配置されたダブルヘテロ構造を有する複数のフォトニック結晶レーザ（以下、適宜、フォトニックレーザと称する）２８４ａと、複数のフォトニックレーザ２８４ａを個別に駆動する複数のＣＭＯＳ駆動回路２８４ｂとを有する。

　フォトニックレーザは、半導体基板の内部で基板の面に平行な方向に光ビームＬＢを放出する端面発光レーザであるため、自発光型コントラストデバイスアレイ２８４で用いるためには、その光ビームＬＢを面外に取り出す必要がある。この取り出し方法として、光導波路の末端部に平面回折格子型結合器を形成する方法（便宜上、方法１と呼ぶ）、光導波路の末端部の先に斜めミラーを形成して光を基板の面に垂直な方向に反射させる方法（便宜上、方法２と呼ぶ）、及び例えばシリコン細線光導波路自体を上方に立体的に湾曲させる方法（便宜上、方法３と呼ぶ）などが知られている。

　これら３つの方法のいずれの方法を採用しても良い。本実施形態では、方法３を採用している。方法３は、方法１のような波長帯域の制約がなく、方法２のように光導波路端とミラーの間の空間に起因する結合損失の増大という問題もない優れた方法だからである。

　方法３として、シリコン細線光導波路の上部にプラズマＣＶＤでシリコン酸化膜を形成し、シリコン細線光導波路の下地の熱酸化シリコン酸化膜との残留応力の差を利用して自発的に湾曲させる方法も知られているが、ここでは、半導体製造プロセスを用いて、シリコン細線光導波路の一端が、光導波路を形成する平面端から片持ち梁状に自由空間中に伸長している構造を形成し、片持ち梁構造を形成したシリコン基板（シリコン細線光導波路）に、基板上方の特定の方位からイオンビームを照射し、片持ち梁構造を上方に（面外に向けて）湾曲させる方法を採用した。かかる方法の詳細については、例えば特開２０１３－１７８３３３号公報に開示されている。この方法は、前述したシリコン細線光導波路を上下の酸化膜で挟み込む方法とは異なり、シリコン細線自体の内部ひずみ応力を利用しているため、上下の酸化膜が不要であるなどの利点がある。

　図２１において、符号２８５は、上記の方法によって加工されたシリコン細線光導波路（光導波路と称する）を示す。導波路２８５の湾曲された末端部は、基板上に形成された低屈折材料層に埋設されている。

　変形例４に係る露光装置は、光電光学ユニット４１７のその他の部分の構成、及び光電光学ユニット４１７以外の構成は、前述した第１の実施形態に係る露光装置１００と同様になっている。

　したがって、変形例３に係る露光装置では、前述した第１の実施形態に係る露光装置１００と同等の効果を得ることができる。

　なお、発光部としてフォトニックレーザを用いる光ビーム照射装置を備えた変形例４に係る露光装置においても、自発光型コントラストデバイスアレイ２８４と、光電素子５４とを、別体で作ることにより、前述した変形例１、変形例２又は変形例３と同様の、光電光学ユニットの構成を採用することが可能になる。かかる構成を採用することにより、変形例１、変形例２又は変形例３に係る露光装置と同等の効果を得ることができる。

　なお、変形例４に係る露光装置において、鏡筒１０４内部（及び真空室３３）の真空隔壁を兼ねる光ビーム照射装置２８０に代えて、真空隔壁を兼ねる自発光型コントラストデバイスアレイ２８４を設け、その自発光型コントラストデバイスアレイ２８４の下に所定のクリアランスを介して前述した種々のタイプのアパーチャ一体型光電素子、又はアパーチャ別体型光電素子を配置し、鏡筒１０４の内部に収納しても良い。この場合、アパーチャ一体型光電素子１３６（１３６ａ～１３６ｄ）の駆動機構、又は光電素子１４０とアパーチャ板１４２（１４２ａ～１４２ｄ）との少なくとも一方を移動する駆動機構を設けても良い。あるいは真空隔壁を兼ねる光ビーム照射装置２８０に代えて、ベースプレート３８の貫通孔３８ａを光透過部材から成る真空隔壁で閉塞し、真空隔壁の下に所定のクリアランスを介して前述した種々のタイプのアパーチャ一体型光電素子、又はアパーチャ別体型光電素子を配置し、鏡筒１０４の内部に収納しても良い。この場合、前述した自発光型コントラストデバイスアレイ２８４を、その真空隔壁の外部に配置するとともに、自発光型コントラストデバイスアレイ２８４を移動する駆動機構を設けても良い。あるいは、自発光型コントラストデバイスアレイ２８４を移動する駆動機構に代えて、あるいはこれとともに、アパーチャ一体型光電素子１３６（１３６ａ～１３６ｄ）の駆動機構、又は光電素子１４０とアパーチャ板１４２（１４２ａ～１４２ｄ）との少なくとも一方を移動する駆動機構を設けても良い。

　なお、変形例を含む上記第１の実施形態（以下、各実施形態と称する）では、露光装置１００が備える光学系が、複数のマルチビーム光学システムを備えるマルチカラムタイプである場合について説明したが、これに限らず、光学系は、シングルカラムタイプのマルチビーム光学系であっても良い。かかるシングルカラムタイプのマルチビーム光学系であっても、上で説明したドーズ制御、倍率制御、パターンの結像位置ずれの補正、ディストーション等の各種の収差の補正、及び光電素子又はアパーチャ板を用いた各種要素の補正、光電層の長寿命化などは適用可能である。シングルビームをターゲットに照射するシングルカラムタイプの装置に適用可能である。また、図１５、図１６の露光装置において、発光デバイスと光電素子との間に縮小光学系（投影光学系、結像光学系）を配置しても良い。

　なお、上記各実施形態において、周壁部７６に開口を設けて、真空室３３と、ステージチャンバ１０の内部とを１つの真空室としても良い。あるいは、周壁部７６の上端部の一部のみを残すとともに、クーリングプレート７４を取り去って、真空室３３と、ステージチャンバ１０の内部とを１つの真空室としても良い。

　また、上記各実施形態では、ウエハＷが単独でウエハステージＷＳＴ上に搬送され、そのウエハステージＷＳＴを走査方向に移動しつつ、マルチビーム光学システムからウエハＷにビームを照射して露光を行う露光装置１００について説明したが、これに限らず、ウエハＷがシャトルと呼ばれるウエハと一体で搬送可能なテーブル（ホルダ）と一体でステージ上で交換されるタイプの露光装置にも、上記各実施形態（ウエハステージＷＳＴを除く）は適用が可能である。

　また、上記各実施形態では、ウエハステージＷＳＴが、Ｘステージに対して６自由度方向に移動可能な場合について説明したが、これに限らず、ウエハステージＷＳＴはＸＹ平面内でのみ移動可能であっても良い。この場合、ウエハステージＷＳＴの位置情報を計測する位置計測系２８も、ＸＹ平面内の３自由度方向に関する位置情報を計測可能であっても良い。

　上記各実施形態では、光学システム１８が、ステージチャンバ１０の天井部を構成するフレーム１６を介して床面上に支持される場合について説明したが、これに限らず、クリーンルームの天井面又は真空チャンバの天井面に、防振機能を備えた吊り下げ支持機構によって例えば３点で吊り下げ支持されていても良い。

　また、コンプリメンタリ・リソグラフィを構成する露光技術は、ＡｒＦ光源を用いた液浸露光技術と、荷電粒子ビーム露光技術との組み合わせに限られず、例えば、ラインアンドスペースパターンをＡｒＦ光源やＫｒＦ等のその他の光源を用いたドライ露光技術で形成しても良い。

　なお、上記各実施形態では、ターゲットが半導体素子製造用のウエハである場合について説明したが、上記各実施形態に係る露光装置１００は、ガラス基板上に微細なパターンを形成してマスクを製造する際にも好適に適用できる。

　半導体素子などの電子デバイス（マイクロデバイス）は、図２２に示されるように、デバイスの機能・性能設計を行うステップ、シリコン材料からウエハを製作するステップ、リソグラフィ技術等によってウエハ上に実際の回路等を形成するウエハ処理ステップ、デバイス組み立てステップ（ダイシング工程、ボンディング工程、パッケージ工程を含む）、検査ステップ等を経て製造される。ウエハ処理ステップは、リソグラフィステップ（ウエハ上にレジスト（感応材）を塗布する工程、前述した実施形態に係る電子ビーム露光装置及びその露光方法によりウエハに対する露光（設計されたパターンデータに従ったパターンの描画）を行う工程、露光されたウエハを現像する工程を含む）、レジストが残存している部分以外の部分の露出部材をエッチングにより取り去るエッチングステップ、エッチングが済んで不要となったレジストを取り除くレジスト除去ステップなどを含む。ウエハ処理ステップは、リソグラフィステップに先立って、前工程の処理（酸化ステップ、ＣＶＤステップ、電極形成ステップ、イオン打ち込みステップなどをさらに含んでいても良い。この場合、リソグラフィステップで、上記各実施形態の電子ビーム露光装置１００、１０００を用いて前述の露光方法を実行することで、ウエハ上にデバイスパターンが形成されるので、高集積度のマイクロデバイスを生産性良く（歩留まり良く）製造することができる。特に、リソグラフィステップ（露光を行う工程）で、前述したコンプリメンタリ・リソグラフィを行い、その際に上記各実施形態の電子ビーム露光装置１００、１０００を用いて前述の露光方法を実行することで、より高集積度の高いマイクロデバイスを製造することが可能になる。

　なお、上記各実施形態では、電子ビームを使用する露光装置について説明したが、露光装置に限らず、溶接など電子ビームを用いてターゲットに対する所定の加工及び所定の処理の少なくとも一方を行う装置、あるいは電子ビームを用いる検査装置などにも上記実施形態の電子ビーム装置は適用することができる。

　なお、上記各実施形態では、光電層６０がアルカリ光電変換膜によって形成される場合について説明したが、電子ビーム装置の種類、用途によっては、光電層として、アルカリ光電変換膜に限らず、その他の種類の光電変換膜を用いて光電素子を構成しても良い。

　また、上述の各実施形態では、部材、開口、穴などの形状を、円形、矩形などを用いて説明している場合があるが、これらの形状に限られないことは言うまでもない。

　なお、上記各実施形態の複数の構成要件は適宜組み合わせることができる。したがって、上述の複数の構成要件のうちの一部が用いられなくても良い。

　なお、上記実施形態で引用した露光装置などに関する全ての公報、国際公開、米国特許出願公開明細書及び米国特許明細書などの開示を援用して本明細書の記載の一部とする。

　１０…ステージチャンバ、５４…光電素子、５６…板部材、５８…遮光膜、５８ａ…アパーチャ、５８ｂ…アパーチャ、６０…光電層、７０…電子ビーム光学系、８２…真空隔壁、８４…発光デバイス（自発光型コントラストデバイスアレイ）、８４ａ…発光部（マイクロＬＥＤ）、１００…露光装置、１１０…主制御装置、１１２…引き出し電極、１３４…基材、１３６…光電素子、１４０…光電素子、１４２…アパーチャ部材、１４４…基材、１８４…自発光型コントラストデバイスアレイ（発光デバイス）、２８４ａ…フォトニック結晶レーザ、１０００…露光装置、ＥＢ…電子ビーム、ＬＢ…レーザビーム、Ｗ…ウエハ、ＷＳＴ…ウエハステージ。

Claims

　光電変換層に光を照射するとともに、前記光電変換層から発生する電子を電子ビームとしてターゲットに照射する電子ビーム装置であって、
　複数の発光部と、
　前記複数の発光部の少なくとも一部の発光により複数の光ビームが前記光電変換層に照射されることによって前記光電変換層から放出される電子を複数の電子ビームとして前記ターゲットに照射可能な電子ビーム光学系と、を備え、
　前記複数の発光部それぞれからの光は、空間を介さずに前記光電変換層に入射する電子ビーム装置。
　光電変換層に光を照射するとともに、前記光電変換層から発生する電子を電子ビームとしてターゲットに照射する電子ビーム装置であって、
　複数の発光部と、
　前記複数の発光部の少なくとも一部の発光により複数の光ビームが前記光電変換層に照射されることによって前記光電変換層から放出される電子を複数の電子ビームとして前記ターゲットに照射可能な電子ビーム光学系と、を備え、
　前記複数の発光部それぞれからの光は、気体空間を介さずに前記光電変換層に入射する電子ビーム装置。
　前記複数の発光部それぞれからの光は、真空空間を介さずに前記光電変換層に入射する請求項２に記載の電子ビーム装置。
　光電変換層に光を照射するとともに、前記光電変換層から発生する電子を電子ビームとしてターゲットに照射する電子ビーム装置であって、
　複数の発光部と、
　前記複数の発光部の少なくとも一部の発光により複数の光ビームが前記光電変換層に照射されることによって前記光電変換層から放出される電子を複数の電子ビームとして前記ターゲットに照射可能な電子ビーム光学系と、を備え、
　前記複数の発光部それぞれからの光は、真空空間を介さずに前記光電変換層に入射する電子ビーム装置。
　前記複数の発光部は発光デバイスの一部である請求項１～４のいずれか一項に記載の電子ビーム装置。
　前記発光デバイスの少なくとも一部は、前記光電変換層の電子放出面が配置される真空室の隔壁を兼ねる請求項５に記載の電子ビーム装置。
　光電変換層に光を照射するとともに、前記光電変換層から発生する電子を電子ビームとしてターゲットに照射する電子ビーム装置であって、
　複数の発光部を有する発光デバイスと、
　前記複数の発光部の少なくとも一部の発光により複数の光ビームが前記光電変換層に照射されることによって前記光電変換層から放出される電子を複数の電子ビームとして前記ターゲットに照射可能な電子ビーム光学系と、を備え、
　前記発光デバイスの少なくとも一部が、前記光電変換層の電子放出面が配置される真空室の隔壁を兼ねる電子ビーム装置。
　前記複数の発光部と前記光電変換層との間の光路上に複数の光学部材が配置され、
　前記複数の光学部材は、前記電子ビーム光学系の光軸に交差する方向に並置され、
　前記複数の光学部材のそれぞれは、前記複数の発光部のうちの少なくとも１つの発光部からの光を集光して、前記光電変換層に入射する前記複数の光ビームのうちの１つを射出する請求項５～７のいずれか一項に記載の電子ビーム装置。
　前記発光デバイスは、前記複数の光学部材と一体である請求項８に記載の電子ビーム装置。
　前記複数の光学部材のそれぞれには、前記複数の発光部のうちの少なくとも１つの発光部からの光が空間を介さずに入射する請求項８又は９に記載の電子ビーム装置。
　前記光電変換層を有する光電素子を備える請求項５～１０のいずれか一項に記載の電子ビーム装置。
　前記発光デバイスは、前記光電素子の光入射面側に、前記光電素子と一体成形されている請求項１１に記載の電子ビーム装置。
　前記発光デバイスは、前記光電素子の光入射面側に、前記電子ビーム光学系の光軸方向に関して前記光電素子から離れて配置されている請求項１１に記載の電子ビーム装置。
　前記光電素子は、前記電子ビーム光学系の光軸方向に関して、前記光電変換層の電子放出面が配置される真空室の真空隔壁に対して前記発光デバイスとは反対側に配置されている請求項１３に記載の電子ビーム装置。
　前記光電素子の少なくとも一部は、前記光電変換層の電子放出面が配置される真空室の真空隔壁を兼ねる請求項１３に記載の電子ビーム装置。
　前記発光デバイスと前記光電素子とは、前記電子ビーム光学系の光軸に直交する面内の少なくとも１方向に関して相対移動可能である請求項１３～１５のいずれか一項に記載の電子ビーム装置。
　前記光電素子を、前記少なくとも１方向に移動するアクチュエータをさらに備える請求項１６に記載の電子ビーム装置。
　前記発光デバイスは、自発光型コントラストデバイスアレイを含む請求項５～１７のいずれか一項に記載の電子ビーム装置。
　光電変換層に光を照射するとともに、前記光電変換層から発生する電子を電子ビームとしてターゲットに照射する電子ビーム装置であって、
　複数の発光部を有する発光デバイスと、
　前記複数の発光部の少なくとも一部の発光により複数の光ビームが前記光電変換層に照射されることによって前記光電変換層から放出される電子を複数の電子ビームとして前記ターゲットに照射可能な電子ビーム光学系と、を備え、
　前記発光デバイスは、自発光型コントラストデバイスアレイを含む電子ビーム装置。
　前記光電変換層を有する光電素子を備える請求項１～４のいずれか一項に記載の電子ビーム装置。
　前記光電素子の少なくとも一部は、前記光電変換層の電子放出面が配置される真空室の隔壁を兼ねる請求項２０に記載の電子ビーム装置。
　前記複数の発光部と前記光電変換層との間の光路上に配置された複数の光学部材を備え、
　前記複数の光学部材は、前記電子ビーム光学系の光軸に交差する方向に並置され、
　前記複数の光学部材のそれぞれは、前記複数の発光部のうちの少なくとも１つの発光部からの光を集光して、前記光電変換層に入射する前記複数のビームのうちの１つを射出する請求項２０又は２１に記載の電子ビーム装置。
　前記複数の光学部材のそれぞれには、前記複数の発光部のうちの少なくとも１つの発光部からの光が空間を介さずに入射する請求項２２に記載の電子ビーム装置。
　前記光電素子は、前記光ビームを透過可能な光透過部材と、該光透過部材の光射出側の面に形成された前記光電変換層とを有する請求項１１～２３のいずれか一項に記載の電子ビーム装置。
　前記光透過部材の一側には遮光層が配置され、
　前記遮光層には複数のアパーチャが形成され、
　前記複数のアパーチャの少なくとも一部を通過した複数の光ビームが前記光電変換層に入射する請求項２４に記載の電子ビーム装置。
　前記遮光層は、前記光透過部材の光射出面側に配置されている請求項２５に記載の電子ビーム装置。
　前記遮光層に形成された複数のアパーチャに前記光電変換層が配置されている請求項２５又は２６に記載の電子ビーム装置。
　前記遮光層は、前記光透過部材の光入射面側に配置されている請求項２５に記載の電子ビーム装置。
　アパーチャ部材の複数のアパーチャの少なくとも一部を通過した複数の光ビームが前記光電変換層に照射される請求項１１～２４のいずれか一項に記載の電子ビーム装置。
　前記アパーチャ部材を備える請求項２９に記載の電子ビーム装置。
　前記アパーチャ部材は、前記光ビームを透過可能な光透過部材と、前記光透過部材の一側に配置された遮光層を有し、
　前記複数のアパーチャは、前記遮光層に形成されている請求項２９又は３０に記載の電子ビーム装置。
　前記遮光層は、前記光透過部材の光射出面側に配置されている請求項３１に記載の電子ビーム装置。
　前記アパーチャ部材は、前記電子ビーム光学系の光軸に直交する方向に移動可能である請求項２９～３２のいずれか一項に記載の電子ビーム装置。
　前記アパーチャ部材と前記複数の発光部は、前記電子ビーム光学系の光軸に直交する方向に相対移動可能である請求項２９～３３のいずれか一項に記載の電子ビーム装置。
　前記アパーチャ部材と前記光電素子は、前記電子ビーム光学系の光軸に直交する方向に相対移動可能である請求項２９～３４のいずれか一項に記載の電子ビーム装置。
　前記アパーチャ部材と前記光電素子は、前記アパーチャ部材と前記光電素子の位置関係を維持しつつ、前記電子ビーム光学系の光軸に直交する方向に移動可能である請求項２９～３５のいずれか一項に記載の電子ビーム装置。
　前記光電変換層は、前記光ビームを透過可能な光透過部材の光射出面側に配置され、
　前記光透過部材の一側には遮光層が配置され、
　前記遮光層には複数のアパーチャが形成され、
　前記複数のアパーチャを通過した複数の光ビームが前記光電変換層に入射する請求項１～１０のいずれか一項に記載の電子ビーム装置。
　前記遮光層は、前記光透過部材の光射出面側に配置されている請求項３７に記載の電子ビーム装置。
　前記遮光層に形成された複数のアパーチャに光電変換層が配置されている請求項３８に記載の電子ビーム装置。
　前記遮光層は、前記光透過部材の光入射面側に配置されている請求項３７に記載の電子ビーム装置。
　前記ターゲットは、前記電子ビーム光学系の光軸に直交する第１方向に移動しながら前記電子ビームが照射され、
　前記複数のアパーチャは、前記電子ビーム光学系の光軸に直交するとともに、前記第１方向に直交する第２方向に対応する方向に第１ピッチで配置された複数のアパーチャを含む第１グループと、前記第２方向に対する方向に第２ピッチで配置された複数のアパーチャを含む第２グループと、を含み、
　前記第１グループと前記第２グループは、前記第１方向に対応する方向に離れている請求項２５～４０のいずれか一項に記載の電子ビーム装置。
　前記複数の発光部は、前記第２方向に対応する方向に前記第１ピッチで配置された複数の発光部を含む第１グループと、前記第２方向に対する方向に前記第２ピッチで配置された複数の発光部を含む第２グループと、を含み、
　前記第１グループの発光部と、前記第２グループの発光部とは、前記第１方向に対応する方向に離れている請求項４１に記載の電子ビーム装置。
　前記第１グループに含まれる前記複数のアパーチャの少なくとも１つを通過した光ビームが前記光電変換層に照射される第１状態と、前記第２グループに含まれる前記複数のアパーチャの少なくとも１つを通過した光ビームが前記光電変換層に照射される第２状態との一方から他方へ切り換え可能である請求項４１又は４２に記載の電子ビーム装置。
　前記複数のアパーチャは、前記電子ビーム光学系の光軸に直交する面内に配置される請求項２５～４３のいずれか一項に記載の電子ビーム装置。
　前記複数のアパーチャのそれぞれのサイズは、対応する光ビームの断面のサイズよりも小さい請求項２５～４４のいずれか一項に記載の電子ビーム装置。
　前記複数のアパーチャのそれぞれは、対応する光ビームを制限し、
　前記複数のアパーチャのそれぞれを通過した複数の光ビームが、前記光電変換層に入射する請求項２５～４５のいずれか一項に記載の電子ビーム装置。
　前記複数のアパーチャの少なくとも１つの形状は、前記複数のアパーチャのそれぞれを通過した複数の光ビームが前記光電変換層に入射することによって生成される前記複数の電子ビームの、前記ターゲット上での照射領域の形状と異なる請求項２５～４６のいずれか一項に記載の電子ビーム装置。
　前記複数の電子ビームのそれぞれの、前記ターゲット上での照射領域が矩形となるように、前記少なくとも１つのアパーチャの形状が決定される請求項４７に記載の電子ビーム装置。
　前記ターゲット上での照射領域の角部の丸まりを抑えるように前記少なくとも１つのアパーチャのそれぞれの形状が決定される請求項４８に記載の電子ビーム装置。
　前記少なくとも１つのアパーチャの形状は、前記複数の電子ビームが前記ターゲットに照射されたときに生じる、電子の前方散乱を考慮して決定される請求項４７～４９のいずれか一項に記載の電子ビーム装置。
　前記複数のアパーチャの配置は、前記電子ビーム光学系の光学特性に基づいて決定される請求項２５～５０のいずれか一項に記載の電子ビーム装置。
　前記複数のアパーチャの配置は、前記電子ビーム光学系の歪曲収差に基づいて決定される請求項２５～５１のいずれか一項に記載の電子ビーム装置。
　前記複数のアパーチャの配置は、前記複数の電子ビームに対する前記電子ビーム光学系の収差の影響を打ち消すように、又は低減するように決定される請求項２５～５２のいずれか一項に記載の電子ビーム装置。
　前記複数の発光部と前記光電変換層との間の光路上に配置された複数の光学部材を備え、
　前記複数の光学部材は、前記電子ビーム光学系の光軸に交差する方向に並置され、
　前記複数の光学部材のそれぞれは、前記複数の発光部のうちの少なくとも１つの発光部からの光ビームを集光して、前記複数の光ビームのうちの１つを射出する請求項１～４のいずれか一項に記載の電子ビーム装置。
　前記複数の光学部材のそれぞれには、前記複数の発光部のうちの少なくとも１つの発光部からの光ビームが空間を介さずに入射する請求項５４に記載の電子ビーム装置。
　前記ターゲットは、前記電子ビーム光学系の光軸に直交する第１方向に移動しながら前記電子ビームが照射され、
　前記複数の発光部は、前記電子ビーム光学系の光軸に直交するとともに、前記第１方向に直交する第２方向に対応する方向に第１ピッチで配置された複数の発光部を含む第１グループと、前記第２方向に対応する方向に第２ピッチで配置された複数の発光部を含む第２グループと、を含み、
　前記第１グループと前記第２グループは、前記第１方向に対応する方向に離れて配置されている請求項１～２４のいずれか一項に記載の電子ビーム装置。
　前記光電変換層は湾曲している請求項１～５６のいずれか一項に記載の電子ビーム装置。
　前記光電変換層は、前記電子ビーム光学系に向かって凹状に湾曲している請求項５７に記載の電子ビーム装置。
　前記光電変換層は、前記複数の電子ビームに対する前記電子ビーム光学系の収差の影響を打ち消すように、又は低減するように湾曲している請求項５７又は５８に記載の電子ビーム装置。
　前記光電変換層を湾曲させることによって、前記電子ビーム光学系の像面湾曲の少なくとも一部を補償する請求項５７～５９のいずれか一項に記載の電子ビーム装置。
　前記ターゲットは、前記電子ビーム光学系の光軸に直交する第１方向に移動しながら前記複数のビームが照射され、
　前記光電変換層は、前記電子ビーム光学系の光軸に直交するとともに前記第１方向に直交する第２方向に対応する方向において湾曲している請求項５７～６０のいずれか一項に記載の電子ビーム装置。
　前記光電変換層の電子放出面は、第１部分と第２部分を有し、
　前記第２光学系の光軸方向において、前記第１部分の位置と前記第２部分の位置が異なる請求項１～６１のいずれか一項に記載の電子ビーム装置。
　前記光電変換層は、光電変換効率の分布を有し、
　前記光電変換効率の分布に基づいて前記光ビームの強度の調整が行われる請求項１～６２のいずれか一項に記載の電子ビーム装置。
　前記光電変化層は、第１の光電変換効率を有する第１部分と、第２の光電変換効率を有する第２部分とを有し、
　前記第１、及び第２の光電変換効率の違いを補償するように前記第１部分に照射される光ビームの強度と前記第２部分に照射される光ビームの強度を調整する請求項１～６３のいずれか一項に記載の電子ビーム装置。
　前記ターゲットは、前記電子ビーム光学系の光軸に直交する第１方向に移動しながら前記電子ビームが照射され、
　前記電子ビーム光学系の光軸に直交するとともに、前記第１方向に直交する第２方向に対応する方向に第１のピッチで前記複数の光ビームを前記光電変換層に照射可能な第１状態と、前記第２方向に対応する方向に第２のピッチで前記複数の光ビームを前記光電変換層に照射可能な第２状態の一方から他方へ切り換え可能である請求項１～６４のいずれか一項に記載の電子ビーム装置。
　前記複数の発光部は、前記第２方向に並ぶ複数の発光部を含む第１列と、前記第２方向に並ぶ複数の発光部を含む第２列とを含み、
　前記第１列と前記第２列は、前記第１方向に対応する方向に離れている請求項６５に記載の電子ビーム装置。
　前記第２列は、前記第１列のバックアップとして機能する請求項６６に記載の電子ビーム装置。
　前記光電変換層に照射される前記複数の光ビームのうちの少なくとも１つの強度を変更可能である請求項１～６７のいずれか一項に記載の電子ビーム装置。
　前記強度の変更は、前記１つ又は２以上の照明光の強度と強度分布の少なくとも一方の変更を含む請求項６８に記載の電子ビーム装置。
　前記複数の光ビームを前記光電変換層に照射することによって生成される複数の電子ビームの強度がほぼ同一となるように、前記強度の調整が行われる請求項１～６９のいずれか一項に記載の電子ビーム装置。
　前記複数の電子ビームが前記ターゲットに照射されたときに生じる、電子の前方散乱と後方散乱の少なくとも一方を考慮して、前記複数の光ビームのうちの少なくとも１つの光ビームの強度を調整する請求項６８～７０のいずれか一項に記載の電子ビーム装置。
　前記複数の発光部は、前記電子ビーム光学系の光軸に直交する面内でアレイ状に配置された複数のビームを提供可能である請求項１～７１のいずれか一項に記載の電子ビーム装置。
　前記複数の光ビームは、前記電子ビーム光学系の光軸に直交する面内で２次元アレイ状に配置される請求項７２に記載の電子ビーム装置。
　前記電子ビーム光学系は、静電偏向レンズを有する請求項１～７３のいずれか一項に記載の電子ビーム装置。
　前記静電偏向レンズは、前記電子ビーム光学系の縮小倍率の調整と、前記ターゲットに照射される前記複数の電子ビームの位置の調整の少なくとも一方に用いられる請求項７４に記載の電子ビーム装置。
　前記ターゲットは、前記電子ビーム光学系の光軸に直交する第１方向に移動しながら前記電子ビームで照射され、
　前記電子ビーム光学系は、前記第１方向の長さがａ、前記電子ビーム光学系の光軸にほぼ直交し、前記第１方向に直交する第２方向の長さがｂの矩形の露光フィールド有し、
　前記電子ビーム光学系からの複数の電子ビームは、前記露光フィールド内に照射される請求項７４又は７５に記載の電子ビーム装置。
　前記矩形の露光フィールドのアスペクト比ａ／ｂは、１／１２～１／４である請求項７６に記載の電子ビーム装置。
　前記露光フィールドは、前記電子ビーム光学系の光軸を含むように設定される請求項７６又は７７に記載の電子ビーム装置。
　前記電子ビーム光学系は、縮小光学系であり、
　前記露光フィールドは、前記電子ビーム光学系の収差有効領域内に設定される請求項７６～７８のいずれか一項に記載の電子ビーム装置。
　前記光電変換層の電子放出面、及び前記電子ビーム光学系が配置される真空室をさらに備え、
　前記真空室内で、前記複数の電子ビームが前記ターゲットに照射される請求項１～７９のいずれか一項に記載の電子ビーム装置。
　前記真空室は、前記電子放出面が配置される第１室と、前記電子ビーム光学系が配置される第２室を含む請求項８０に記載の電子ビーム装置。
　前記複数の発光部と前記電子ビーム光学系のそれぞれを複数備えた請求項１～８１のいずれか一項に記載の電子ビーム装置。
　前記ターゲットを支持する可動ステージをさらに備え、
　前記ステージの移動を制御するとともに、前記ターゲットに照射される前記電子ビームの照射状態を調整する制御装置を、さらに備える請求項１～８２のいずれか一項に記載の電子ビーム装置。
　光電変換層に光を照射するとともに、前記光電変換層から発生する電子を電子ビームとしてターゲットに照射する電子ビーム装置であって、
　複数の発光部と、
　前記複数の発光部の少なくとも一部の発光により複数の光ビームが前記光電変換層に照射されることによって前記光電変換層から放出される電子を複数の電子ビームとして前記ターゲットに照射可能な電子ビーム光学系と、
　前記複数の発光部と前記光電変換層との間の光路上に配置された複数の光学部材と、を備え、
　前記複数の光学部材は、前記電子ビーム光学系の光軸に交差する方向に並置され、
　前記複数の光学部材のそれぞれは、前記複数の発光部のうちの少なくとも１つの発光部からの光を集光して、前記複数の光ビームのうちの１つを射出可能である電子ビーム装置。
　前記複数の光学部材のそれぞれには、前記複数の発光部のうちの少なくとも１つの発光部からの光ビームが空間を介さずに入射する請求項８４に記載の電子ビーム装置。
　リソグラフィ工程を含むデバイス製造方法であって、
　前記リソグラフィ工程は、ターゲット上にラインアンドスペースパターンを形成することと、請求項１～８５のいずれか一項に記載の電子ビーム装置を用いて、前記ラインアンドスペースパターンを構成するラインパターンの切断を行うことと、を含むデバイス製造方法。
　光電変換層に光を照射するとともに、前記光電変換層から発生する電子を電子ビームとしてターゲットに照射する露光方法であって、
　光学デバイスの複数の発光部の少なくとも一部の発光により複数の光ビームを前記光電変換層に照射することと、
　前記複数の光ビームが前記光電変換層に照射されることによって前記光電変換層から放出される電子を、電子ビーム光学系を介して複数の電子ビームとして前記ターゲットに照射することと、を含み、
　前記複数の発光部それぞれからの光は、空間を介さずに前記光電変換層に入射する露光方法。
　光電変換層に光を照射するとともに、前記光電変換層から発生する電子を電子ビームとしてターゲットに照射する露光方法であって、
　光学デバイスの複数の発光部の少なくとも一部の発光により複数の光ビームを前記光電変換層に照射することと、
　前記複数の光ビームが前記光電変換層に照射されることによって前記光電変換層から放出される電子を、電子ビーム光学系を介して複数の電子ビームとして前記ターゲットに照射することと、を含み、
　前記複数の発光部それぞれからの光は、気体空間を介さずに前記光電変換層に入射する露光方法。
　光電変換層に光を照射するとともに、前記光電変換層から発生する電子を電子ビームとしてターゲットに照射する露光方法であって、
　光学デバイスの複数の発光部の少なくとも一部の発光により複数の光ビームを前記光電変換層に照射することと、
　前記複数の光ビームが前記光電変換層に照射されることによって前記光電変換層から放出される電子を、電子ビーム光学系を介して複数の電子ビームとして前記ターゲットに照射することと、を含み、
　前記複数の発光部それぞれからの光は、真空空間を介さずに前記光電変換層に入射する露光方法。
　光電変換層に光を照射するとともに、前記光電変換層から発生する電子を電子ビームとしてターゲットに照射する露光方法であって、
　複数の発光部を有し、少なくとも一部が、前記光電変換層の電子放出面が配置される真空室の隔壁を兼ねる発光デバイスの、前記複数の発光部の少なくとも一部の発光により複数の光ビームを前記光電変換層に照射することと、
　前記複数の光ビームが前記光電変換層に照射されることによって前記光電変換層から放出される電子を、電子ビーム光学系を介して複数の電子ビームとして前記ターゲットに照射することと、を含む露光方法。
　光電変換層に光を照射するとともに、前記光電変換層から発生する電子を電子ビームとしてターゲットに照射する露光方法であって、
　複数の発光部を有する自発光型コントラストデバイスアレイを含む発光デバイスの、前記複数の発光部の少なくとも一部の発光により複数の光ビームを前記光電変換層に照射することと、
　前記複数の光ビームが前記光電変換層に照射されることによって前記光電変換層から放出される電子を複数の電子ビームとして、電子ビーム光学系を介して前記ターゲットに照射することと、を含む露光方法。
　光電変換層に光を照射するとともに、前記光電変換層から発生する電子を電子ビームとしてターゲットに照射する露光方法であって、
　複数の発光部の少なくとも一部の発光により複数の光ビームを、前記複数の発光部と前記光電変換層との間の光路上に配置された複数の光学部材の少なくとも一部を介して前記光電変換層に照射することと、
　前記複数の光ビームが前記光電変換層に照射されることによって前記光電変換層から放出される電子を、電子ビーム光学系を介して前記ターゲットに照射することと、を含み、
　前記複数の光学部材は、前記電子ビーム光学系の光軸に交差する方向に並置され、
　前記複数の光学部材のそれぞれは、前記複数の発光部のうちの少なくとも１つの発光部からの光ビームを集光して、前記複数の光ビームのうちの１つを射出可能である露光方法。
　前記ターゲットは、前記電子ビーム光学系の光軸に直交する第１方向に移動しながら前記電子ビームで照射される請求項８７～９２のいずれか一項に記載の露光方法。
　リソグラフィ工程を含むデバイス製造方法であって、
　前記リソグラフィ工程は、ターゲット上にラインアンドスペースパターンを形成することと、請求項８７～９３のいずれかに記載の露光方方法を用いて、前記ラインアンドスペースパターンを構成するラインパターンの切断を行うことと、を含むデバイス製造方法。
　光の照射により電子を放出する光電変換層を有する光電素子であって、
　複数の発光部と、
　光透過部材と、
　前記光透過部材の光射出側に形成された前記光電変換層と、を備え、
　前記複数の発光部の少なくとも１つからの光を、気体空間を介さずに、前記光電変換層に照射する光電素子。
　光の照射により電子を放出する光電変換層を有する光電素子であって、
　複数の発光部と、
　光透過部材と、
　前記光透過部材の光射出側に形成された前記光電変換層と、を備え、
　前記複数の発光部の少なくとも１つからの光を、真空空間を介さずに、前記光電変換層に照射する光電素子。
　複数のアパーチャをさらに備え、
　前記複数の発光部の少なくとも１つで発せられ、前記複数のアパーチャの少なくとも１つを通過した光が前記光電変換層に入射する請求項９５又は９６に記載の光電素子。
　前記複数のアパーチャを形成する遮光層を有する請求項９７に記載の光電素子。